JPH05140475A - Colored pearlescent pigment excellent in weatherability - Google Patents

Colored pearlescent pigment excellent in weatherability

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JPH05140475A
JPH05140475A JP30787691A JP30787691A JPH05140475A JP H05140475 A JPH05140475 A JP H05140475A JP 30787691 A JP30787691 A JP 30787691A JP 30787691 A JP30787691 A JP 30787691A JP H05140475 A JPH05140475 A JP H05140475A
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JP
Japan
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layer
pigment
zirconium hydroxide
mica
interference
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Withdrawn
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JP30787691A
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Japanese (ja)
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Eiki Takeshima
鋭機 竹島
Kaoru Itsunoi
薫 五ノ井
Takashi Jokura
貴史 城倉
Hiroshi Ito
博志 伊藤
Noriyuki Suzuki
憲之 鈴木
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the weatherability by providing two specified layers of zirconium hydroxide in addition in a colored pearlescent pigment obtained by forming an interference layer made of TiO2 on a scaly base material and then forming light absorbing parts and bright parts thereon. CONSTITUTION:A transparent or translucent scaly base material (e.g. mica) 100 is covered with an interference layer 101 composed mainly of rutile titanium dioxide. On the whole or a part of the surface of the layer 101, a first zirconium hydroxide layer 102 is formed. Light absorbing parts 103 made of a lower titanium oxide are formed in dots also on the surface of the layer 101, and bright parts 104 made of metallic titanium are formed in dots on the layer 101 or 102. A second zirconium hydroxide layer 105 is then formed so as to cover the surfaces of the layers 101, 103 and 104, thus producing a colored pearlescent pigment excellent in weatherability.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、塗料およびプラスチッ
クなどの着色剤として用いられる新規な顔料に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a novel pigment used as a colorant for paints and plastics.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車用塗料に用いられる顔料としてパ
ールマイカ顔料が知られている。このパールマイカ顔料
は、雲母粒子の表面に二酸化チタニウム(以下TiO2
という)が被覆された構成であり、TiO2 の高屈折率
に起因する干渉色を利用した塗装に利用されている。
2. Description of the Related Art Pearl mica pigments are known as pigments used in paints for automobiles. This pearl mica pigment has titanium dioxide (hereinafter referred to as TiO 2) on the surface of mica particles.
) Is coated, and is used for coating using the interference color due to the high refractive index of TiO 2 .

【0003】ところで、自動車用塗料のように特に外部
金属表面の塗装に適する塗料には、各種各様の気象条件
に暴露されながらも、数年の間その外観が本質的に変わ
らない優れた耐候性が要求される。この耐候性には、マ
トリクスとしての樹脂成分の耐候性もさることながら、
含まれる顔料自体の耐候性が大きく影響している。そこ
で塗料の耐候性を改良するためには、顔料自体の耐候性
を向上させることが重要である。例えば白色顔料として
代表的なTiO2 顔料に対しては、耐候性を向上させる
ために種々の方法が提案されている。
By the way, paints particularly suitable for coating external metal surfaces such as automobile paints have excellent weather resistance that does not change their appearance for several years even when exposed to various weather conditions. Sex is required. This weather resistance is not only the weather resistance of the resin component as the matrix,
The weather resistance of the contained pigment itself has a great influence. Therefore, in order to improve the weather resistance of the paint, it is important to improve the weather resistance of the pigment itself. For example, for a typical TiO 2 pigment as a white pigment, various methods have been proposed to improve weather resistance.

【0004】例えば米国特許公報第2,242,320 号におい
ては、TiO2 顔料の表面被覆材としてナフテン酸クロ
ムを使用している。米国特許公報第2,346,322 号におい
てはチョーキングと変色に対する抵抗力を改良するため
に、カ焼TiO2 上に酸化物の形で0.5 %のクロム、2.
0 %のケイ酸ジルコニウムおよび1.0 %のアルミナを組
み合わせて着色させている。米国特許公報第2,226,142
号と同公報第206,137号では、カ焼前のTiO2 顔料に
クロム化合物を加えており、米国特許公報第2,045,836
号はクロム酸の存在下でTiO2 を沈澱させてクロム酸
イオンを含むTiO2 顔料を生成させることを開示して
いる。また米国特許公報第2,231,268 号では、少量のア
ルミニウム水酸化物(Al2O3 として0.25%〜2 %)とク
ロム( Cr2O3として0.01〜2%)を含むカ焼TiO2
作り、次いで乾燥してなる顔料の調製方法を開示してい
る。
For example, in US Pat. No. 2,242,320, chromium naphthenate is used as a surface coating material for TiO 2 pigments. In US Pat. No. 2,346,322 0.5% chromium in oxide form on calcined TiO 2 , in order to improve resistance to chalking and discoloration, 2.
A combination of 0% zirconium silicate and 1.0% alumina is colored. U.S. Patent Publication No. 2,226,142
U.S. Pat. No. 2,045,836, a chromium compound is added to a TiO 2 pigment before calcination.
The publication discloses precipitating TiO 2 in the presence of chromic acid to form a TiO 2 pigment containing chromate ions. Also, in US Pat. No. 2,231,268, calcined TiO 2 containing a small amount of aluminum hydroxide (0.25% to 2% as Al 2 O 3 ) and chromium (0.01 to 2% as Cr 2 O 3 ) was prepared and then A method of preparing a dried pigment is disclosed.

【0005】しかし種々の気象条件にさらされる塗料の
安定性という観点からみると、TiO2 で被覆された雲
母粒子からなるパールマイカ顔料は、単なるTiO2
料よりもはるかに複雑な物質である。したがって、Ti
2 顔料を安定化させるために用いる方法や技術は、パ
ールマイカ顔料に安定性を付与する手段としては役立た
ないか又は不十分である。その理由は雲母とTiO2
界面で反応が起こるし、またTiO2 層自体も反応を起
こすからである。
However from the viewpoint of the stability of the paint that is exposed to various weather conditions, pearl mica pigment composed of mica particles coated with TiO 2 is much more complex matter than mere TiO 2 pigment. Therefore, Ti
The methods and techniques used to stabilize O 2 pigments are either ineffective or inadequate as a means of imparting stability to pearl mica pigments. The reason is that a reaction occurs at the interface between mica and TiO 2 , and the TiO 2 layer itself also reacts.

【0006】そこで西ドイツ公開特許第1,467,468 号や
西ドイツ公開特許第2,852,585 号には、アナターゼ型又
はルチル型のTiO2 で被覆された雲母粒子上に、さら
にクロム水酸化物の薄膜層を形成することにより、光に
対する安定性を改善できることが開示されている。ま
た、特開昭63-130673 号および特開平1-292067号には、
通常のパールマイカであるルチル型酸化チタニウム被覆
雲母、酸化チタニウム層を有する酸化鉄被覆雲母および
酸化鉄被覆雲母などの金属酸化物被覆雲母顔料の表面
に、次亜リン酸塩の存在下で水酸化ナトリウム溶液によ
ってオキシ塩化ジルコニウムあるいはオキシ塩化ジルコ
ニウムと塩化コバルトなどの混合塩を加水分解し、水酸
化ジルコニウムあるいは水酸化ジルコニウムと水酸化コ
バルトの混合物などを生成、付着させる方法が開示さ
れ、この処理によって金属酸化物被覆雲母顔料の耐水性
や耐候性が向上すると報告している。なお金属酸化物と
は、特公昭49-3824 号、特開昭49-94714、特開昭51-179
10号および特開昭53-230号などの各公報に記載されてい
るような酸化チタニウム、酸化鉄、酸化錫、酸化クロム
および酸化ジルコニウムなどを示している。
Therefore, in West German Laid-Open Patent No. 1,467,468 and West German Laid-Open Patent No. 2,852,585, a chromium hydroxide thin film layer is further formed on mica particles coated with anatase type or rutile type TiO 2. , It is disclosed that the stability against light can be improved. Further, Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-130673 and 1-292067 disclose
In the presence of hypophosphite, the surface of metal oxide-coated mica pigments such as rutile-type titanium oxide-coated mica, iron oxide-coated mica having a titanium oxide layer, and iron oxide-coated mica, which are conventional pearl mica, is used. A method of hydrolyzing zirconium oxychloride or a mixed salt of zirconium oxychloride and cobalt chloride with a sodium solution to form and deposit zirconium hydroxide or a mixture of zirconium hydroxide and cobalt hydroxide is disclosed. It is reported that the oxide-coated mica pigment has improved water resistance and weather resistance. The metal oxide means Japanese Patent Publication No. 49-3824, Japanese Patent Publication No. 49-94714 and Japanese Patent Publication No. 51-179.
Titanium oxide, iron oxide, tin oxide, chromium oxide, zirconium oxide and the like as described in JP-A No. 10 and JP-A-53-230 and the like are shown.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】パールマイカ顔料は、
隠蔽力と金属光沢感に乏しいという不具合がある。そこ
で本願発明者らは、特願平3−50834号に優れた意
匠効果を有する着色真珠光沢顔料を提案している。この
顔料は、透明又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 からなる干渉層と、干渉層の
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、干渉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、から構成されている。そして
金属の反射・散乱作用と、干渉層による干渉作用と、干
渉層の部分的還元による着色作用の3つの光学作用を具
備し、優れた着色真珠光沢を有している。
[Problems to be Solved by the Invention] Pearl mica pigment is
There is a problem that the hiding power and metallic luster are poor. Therefore, the inventors of the present application have proposed a colored pearlescent pigment having an excellent design effect in Japanese Patent Application No. 3-50834. This pigment is a transparent or translucent scale-like substrate, an interference layer made of TiO 2 coated on the entire surface of the substrate, and titanium low-order oxidation formed on the surface of the interference layer in a scattered manner. It is composed of a light absorbing part made of a material and a bright part having a metallic luster formed on the surface of the interference layer in a scattered manner. Further, it has three optical functions of reflection / scattering action of metal, interference action by the interference layer, and coloring action by partial reduction of the interference layer, and has an excellent colored pearl luster.

【0008】上記顔料の最大の特徴は、干渉層表面に散
点状に形成された低次酸化チタニウムによる光吸収部と
金属チタニウムによる光輝部とを有する点である。低次
の酸化チタニウムは、無色透明な干渉層とは異なり反射
・吸収特性を有する。したがって青〜茶〜黒の物体色を
有し、干渉層による干渉色と複合して種々の発色が得ら
れる。この光吸収部は干渉層を金属チタニウムによって
局部的に還元することにより形成することができる。
The most significant feature of the above-mentioned pigment is that it has a light absorption part formed by low-order titanium oxide and a bright part formed by metal titanium, which are formed in a scattered manner on the surface of the interference layer. Low-order titanium oxide has a reflection / absorption characteristic unlike a colorless and transparent interference layer. Therefore, it has an object color of blue to brown to black, and various colors can be obtained by combining with the interference color of the interference layer. This light absorbing portion can be formed by locally reducing the interference layer with metallic titanium.

【0009】ところが上記顔料は、このままでは各種塗
料やプラスチック中に混合しても耐候性が不十分で実用
に供し得なかった。本発明の目的は、この着色真珠光沢
顔料の耐候性を改良することにある。
However, the above-mentioned pigments cannot be put to practical use as they are even if they are mixed in various paints and plastics because of insufficient weather resistance. The object of the present invention is to improve the weather resistance of this colored pearlescent pigment.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述の特
開昭63-130,673号および特開平1-292,067 号などの従来
技術に準じて、得られた顔料の最表面に水酸化ジルコニ
ウム処理を施したが、耐候性は向上しなかった。一方、
これらの従来技術と同じ方法で水酸化ジルコニウム処理
されたパールマイカ顔料表面にスパッタリング法で低次
の酸化チタニウムと金属チタニウムを散点状に被覆した
が、やはり耐候性は向上しなかった。
SUMMARY OF THE INVENTION The inventors of the present invention have made zirconium hydroxide on the outermost surface of the obtained pigment according to the prior arts such as the above-mentioned JP-A-63-130,673 and JP-A-1-292,067. Although treated, the weather resistance was not improved. on the other hand,
The surface of pearl mica pigment treated with zirconium hydroxide was coated with low-order titanium oxide and metallic titanium in a spot-like manner by the same method as those of the prior art, but the weather resistance was not improved.

【0011】ところが、水酸化ジルコニウム処理された
パールマイカ顔料表面にスパッタリング法で低次の酸化
チタニウムと金属チタニウムを散点状に被覆した後、さ
らに水酸化ジルコニウム処理を繰り返し行ったところ、
極めて優れた耐候性を示すことを見出し本発明に至った
ものである。本発明の耐候性に優れた着色真珠光沢顔料
は、透明又は半透明の鱗片状基材と、該基材の表面に被
覆されたルチル型二酸化チタニウムを主成分とする干渉
層と、該干渉層表面に被覆された第1水酸化ジルコニウ
ム層と、該干渉層表面に散点状に形成され低次の酸化チ
タニウムからなる光吸収部と、該第1水酸化ジルコニウ
ム層または該干渉層に散点状に形成され金属チタニウム
からなる光輝部と、該第1水酸化ジルコニウム層、該光
吸収部及び該光輝部表面に被覆された第2水酸化ジルコ
ニウム層と、からなることを特徴とする。
However, the surface of the pearl mica pigment treated with zirconium hydroxide was coated with the low-order titanium oxide and the titanium metal in a scattered manner by the sputtering method, and then the zirconium hydroxide treatment was repeated.
The present invention has been found to exhibit extremely excellent weather resistance. The colored pearlescent pigment having excellent weather resistance of the present invention is a transparent or translucent scaly base material, an interference layer containing rutile titanium dioxide as a main component coated on the surface of the base material, and the interference layer. A first zirconium hydroxide layer coated on the surface, a light absorption part made of low-order titanium oxide formed in a dotted pattern on the surface of the interference layer, and a scattered point on the first zirconium hydroxide layer or the interference layer And a second zirconium hydroxide layer coated on the surface of the first zirconium hydroxide layer, the light absorbing part and the bright part.

【0012】本発明で用いられる鱗片状基材は顔料の基
体をなすものであり、雲母、ガラス箔、二硫化モリブデ
ン、MIO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雲母が特に
好ましい。この雲母粒子は通常、長さが1〜75μm、好
ましくは5 〜40μm、厚さは0.03〜0.3 μm、好ましく
は0.10〜1.0 μmである。これらの雲母の表面積はBE
T法で測定し1 〜10m2/g 、好ましくは2 〜6m2 /g で
ある。以下、鱗片状基材として雲母を選んで説明する。
他の鱗片状基材もこれに準じて用いることができる。
The scale-like base material used in the present invention is a base material of a pigment, and a transparent or translucent scale-like material such as mica, glass foil, molybdenum disulfide, MIO and the like is used. Mica, which naturally occurs as scaly crystals, is particularly preferred. The mica particles usually have a length of 1 to 75 μm, preferably 5 to 40 μm and a thickness of 0.03 to 0.3 μm, preferably 0.10 to 1.0 μm. The surface area of these mica is BE
Measured at T method 1 ~10m 2 / g, preferably from 2 ~6m 2 / g. Hereinafter, mica is selected as the scale-like base material for description.
Other scale-like substrates can also be used according to this.

【0013】雲母の表面にはルチル型のTiO2 からな
る干渉層が被覆されている。ルチル型のTiO2 被覆雲
母から成るパールマイカ顔料の調製法は、米国特許公報
第4,038,099 号に記載されている。最終的なカ焼生成物
中にルチル型結晶のTiO2 が確実に確保されるように
するために、スズ化合物の被覆から始めなければならな
い。これは雲母の水性スラリ−を塩化第二スズ又は硫酸
第二スズの溶液で処理することによって容易に行うこと
ができる。一般に、このスラリ−中の雲母の濃度は1 〜
25重量%、好ましくは5 〜15%の範囲である。
The surface of the mica is covered with an interference layer made of rutile type TiO 2 . The preparation of pearl mica pigments consisting of rutile TiO 2 coated mica is described in US Pat. No. 4,038,099. In order to ensure that rutile crystalline TiO 2 is ensured in the final calcined product, one must start with the coating of the tin compound. This can be easily done by treating the aqueous mica slurry with a solution of stannic chloride or stannic sulfate. Generally, the concentration of mica in this slurry is 1 ~
It is in the range of 25% by weight, preferably 5 to 15%.

【0014】予めスズ化合物で処理された雲母の水性ス
ラリ−中に、酸性の硫酸チタニル溶液を添加することに
よりTiO2 を被覆することができる。硫酸チタニル溶
液は通常TiO2 として2 〜12%の濃度を有し、その好
ましい範囲は3.0 〜6.0 %であり又10〜30%の硫酸を含
む。この系は硫酸チタニルの加水分解を効果的に行うた
めに70〜110 ℃に加熱され、その結果雲母粒子は含水無
定形水酸化チタニウムで被覆される。水酸化チタニウム
で被覆された雲母粒子は次いでろ過によって反応溶液か
ら分離され、蒸留水で洗浄後、オーブン中で80〜130 ℃
において1 〜6時間乾燥され、TiO2 で被覆された雲
母が得られる。TiO2 によるこの被覆はTiCl4 、又は
他の可溶性チタニウム化合物あるいは錯化合物を用いて
行うこともできる。一般に、このTiO2 皮膜は、20〜
350μmの厚さがある。
TiO 2 can be coated by adding an acidic titanyl sulfate solution into an aqueous mica slurry which has been previously treated with a tin compound. Titanyl sulfate solution as an ordinary TiO 2 has a 2-12% concentration, including its preferred range is from 3.0 to 6.0 percent addition of 10-30% sulfuric acid. The system is heated to 70-110 ° C to effectively effect the hydrolysis of titanyl sulfate, so that the mica particles are coated with hydrous amorphous titanium hydroxide. The titanium hydroxide coated mica particles are then separated from the reaction solution by filtration, washed with distilled water and then in an oven at 80-130 ° C.
And dried for 1 to 6 hours to obtain TiO 2 -coated mica. This coating with TiO 2 can also be done with TiCl 4 , or other soluble titanium compounds or complex compounds. Generally, this TiO 2 film has a thickness of 20 to
It has a thickness of 350 μm.

【0015】この水酸化物を結晶形酸化物に変えるため
のカ焼は、最大限の耐候性を付与するために、高温でか
つ長時間行う必要がある。カ焼処理は少なくとも950 ℃
で30分行わなければならない。実際の温度は900〜1000
℃又はそれ以上である。温度が高ければ高い程、最低量
のカ焼を行うのに必要な時間は少なくなる。例えば、90
0 ℃で90分間カ焼することは、実質的に925 ℃で50分
間、950 ℃で30分間、1000℃ならば15分間カ焼すること
に等しい。
The calcination for converting the hydroxide into a crystalline oxide needs to be carried out at a high temperature for a long time in order to give the maximum weather resistance. Calcination at least 950 ° C
Must be done in 30 minutes. Actual temperature is 900-1000
C or higher. The higher the temperature, the less time is required to perform the minimum amount of calcination. For example, 90
Calcination at 0 ° C for 90 minutes is substantially equivalent to calcination at 925 ° C for 50 minutes, 950 ° C for 30 minutes, and 1000 ° C for 15 minutes.

【0016】干渉層表面には、第1水酸化ジルコニウム
層が形成されている。干渉層の全表面に形成されていて
もよいし、部分的に形成されていてもよい。この第1水
酸化ジルコニウム層は、以下のようにして形成される。
すなわち、塩化物又は硫酸塩などの可溶性ジルコニウム
塩の希薄溶液を50℃以上の温度で、次亜リン酸塩の存在
下で水酸化ナトリウム溶液によって加水分解し、水酸化
ジルコニウムの薄膜を雲母粒子表面に形成する。希薄溶
液は0.5 〜5 %。好ましくは2 〜3 %の金属ジルコニウ
ムを含む。なお、可溶性水酸化ジルコニウム塩として
は、ZrCl4,Zr(NO3)4・5H2O,Zr(SO4)2 ・4H2O,ZrOCl2
8H2O,ZrO(NO2)2・2H2O,ZrSO4・4H2Oなどがある。
A first zirconium hydroxide layer is formed on the surface of the interference layer. It may be formed on the entire surface of the interference layer or may be formed partially. This first zirconium hydroxide layer is formed as follows.
That is, a dilute solution of a soluble zirconium salt such as chloride or sulfate is hydrolyzed with a sodium hydroxide solution in the presence of hypophosphite at a temperature of 50 ° C. or higher to form a thin film of zirconium hydroxide on the surface of mica particles. To form. Dilute solution is 0.5-5%. It preferably contains 2-3% metallic zirconium. As the soluble zirconium hydroxide salt, ZrCl 4, Zr (NO 3 ) 4 · 5H 2 O, Zr (SO 4) 2 · 4H 2 O, ZrOCl 2 ·
8H 2 O, ZrO (NO 2 ) 2 / 2H 2 O, ZrSO 4 / 4H 2 O, etc.

【0017】干渉層表面には、低次の酸化チタニウムか
らなる光吸収部が散点状に形成され、第1水酸化ジルコ
ニウム層または干渉層には、金属チタニウムからなる光
輝部が散点状に形成されている。光吸収部と光輝部は、
その干渉層上の合計投影面積が干渉層の全表面積に対し
て0.05〜95%の範囲となるように形成することが望まし
い。0.05%より少ないと隠ぺい力が低下し、95%より多
くなると干渉色の発色が弱くなる。
Light-absorbing portions made of low-order titanium oxide are formed in a scattered manner on the surface of the interference layer, and bright portions made of metallic titanium are formed in a scattered manner in the first zirconium hydroxide layer or the interference layer. Has been formed. The light absorbing part and the bright part are
It is desirable that the total projected area on the interference layer is in the range of 0.05 to 95% with respect to the total surface area of the interference layer. If it is less than 0.05%, the hiding power is reduced, and if it is more than 95%, the interference color is weakened.

【0018】光吸収部と光輝部は、別々に形成すること
もできるが、本発明者らが開発した特開平1 〜108267号
又は特願平3-50834 号にしたがって、スパッタリング、
蒸着またはイオンプレーティングなどの物理的方法によ
って金属チタニウムをTiO 2 層に付着させると、金属
チタニウムの付着と同時にTiO2 層の還元が生じて、
低次酸化チタニウムを散点状に形成することができ、光
吸収部と光輝部を同時に形成することができる。
The light absorbing portion and the bright portion should be formed separately.
However, it is also possible to use the method disclosed in JP-A-1-108267
Or, according to Japanese Patent Application No. 3-50834, sputtering,
By physical methods such as evaporation or ion plating
Titanium metal 2When attached to a layer, the metal
At the same time as titanium deposition, TiO2The reduction of the layers occurs,
Low-order titanium oxide can be formed in scattered dots
The absorbing part and the bright part can be formed at the same time.

【0019】本発明の顔料では、さらに第2水酸化ジル
コニウム層が形成されている。この第2水酸化ジルコニ
ウム層は、第1水酸化ジルコニウム層と同様の方法で形
成できるが、全表面に形成できるように繰り返し処理し
て形成することが望ましい。これにより耐候性が著しく
向上する。本発明の顔料を塗料などに使用する場合、カ
ップリング剤で処理してから用いることが望ましい。こ
れにより塗料中への分散性を著しく改善することができ
る。このカップリング処理は、第2水酸化ジルコニウム
層の形成に連続して行うことができる。なおカップリン
グ剤としては、γー(2ーアミノエチル)アミノプロピ
ルトリメトキシラン、アミノシラン、γーグリシドキシ
プロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキ
シシラン、ビニルトリメトキシシランなどが使用でき
る。
In the pigment of the present invention, a second zirconium hydroxide layer is further formed. This second zirconium hydroxide layer can be formed by the same method as the first zirconium hydroxide layer, but it is preferable that the second zirconium hydroxide layer be repeatedly processed so that it can be formed on the entire surface. This significantly improves the weather resistance. When the pigment of the present invention is used in a paint or the like, it is desirable to treat it with a coupling agent before use. This can significantly improve the dispersibility in the paint. This coupling treatment can be performed continuously after the formation of the second zirconium hydroxide layer. As the coupling agent, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxylane, aminosilane, γ-glycidoxypropropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane and the like can be used.

【0020】[0020]

【作用】本発明の顔料の最大の光学的な特徴は、干渉層
表面に散点状に形成された低次酸化チタニウムによる光
吸収部と金属チタニウムによる光輝部とを有する点であ
る。低次の酸化チタニウムは、無色透明な干渉層と異な
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、干渉層による干渉色と複合して種々の発色
が得られる。
The greatest optical feature of the pigment of the present invention is that it has a light absorbing portion formed by low-order titanium oxide and a bright portion formed by metallic titanium, which are formed in a scattered manner on the surface of the interference layer. Low-order titanium oxide has a reflection / absorption characteristic unlike a colorless and transparent interference layer. Therefore, it has an object color of blue to brown to black, and various colors can be obtained by combining with the interference color of the interference layer.

【0021】本発明の顔料では、図2に示すように、例
えば高屈折率を有する透明なTiO 2 層101 表面の反射
光Aと、TiO2 層101 と雲母粒子100 との界面で反射
した反射光Bとが干渉し合って、TiO2 層の厚さ×T
iO2 層の屈折率で決まる干渉色を発色する。また低次
酸化チタニウムからなる光吸収部103 では反射光の一部
が吸収され、その反射光Cが光吸収部103 の物体色を発
色する。さらに金属チタニウムからなる光輝部105 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
てこれらの発色が組合わせられた、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。なお、この
ような金属チタニウムと低次酸化チタニウムとルチル型
酸化チタニウムの3成分から成る新規な光学特性を有す
る雲母に対する水酸化ジルコニウム処理の効果に関して
は、前述の特開昭63-130673 号および特開平1-292067号
にも全く述べられていない。
In the pigment of the present invention, as shown in FIG.
Transparent TiO with high refractive index 2Layer 101 surface reflection
Light A and TiO2Reflected at the interface between layer 101 and mica particle 100
The reflected light B interferes with each other, and TiO2Layer thickness x T
iO2It produces an interference color determined by the refractive index of the layer. Low order
In the light absorption part 103 made of titanium oxide, part of the reflected light is
Is absorbed, and the reflected light C emits the object color of the light absorbing portion 103.
To color. In addition, in the bright part 105 made of metal titanium,
The reflected light D emitted gives a metallic luster. Because
A unique and deep combination of these colors
A metallic color tone can be obtained. In addition, this
Such as metal titanium and low order titanium oxide and rutile type
Has novel optical properties consisting of three components of titanium oxide
The effect of zirconium hydroxide treatment on mica
Are the above-mentioned JP-A-63-130673 and JP-A-1-292067.
Is not mentioned at all.

【0022】ここで顔料の隠ぺい力は、一般に顔料を透
過する光が多いほど小さくなる。本発明の顔料では、雲
母粒子100 を通過した光Fの一部は反対側の光吸収部10
3 で吸収されるため、従来のパールマイカ顔料に比べて
透過する光量が少なく隠ぺい力が向上する。またシェー
ドで見た場合には、光吸収部103 による光の作用によ
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。
Here, the hiding power of the pigment generally decreases as more light passes through the pigment. In the pigment of the present invention, part of the light F that has passed through the mica particle 100 is part of the light absorbing portion 10 on the opposite side.
Since it is absorbed by 3, the amount of transmitted light is less than that of the conventional pearl mica pigment, and the hiding power is improved. Further, when viewed in the shade, due to the action of the light by the light absorbing portion 103, irregular reflection is reduced and vivid color is produced, so that the contrast with the case when viewed from the front is large and a good flip-flop property is exhibited.

【0023】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、雲母粒子を通過した光の一部は反対
側の光吸収部103 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103 で吸収されるため、従来のパールマイカ顔
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。
The reflected light E which is transmitted through the pigment, reflected on the base or the surface of another pigment, is incident on the pigment again and is transmitted, is recombined with the reflected light A and the reflected light B to weaken the interference light. However, in the pigment of the present invention, a part of the light that has passed through the mica particles is absorbed by the light absorbing portion 103 on the opposite side, and the light that passes through the pigment and is reflected by the base or other pigment surface is incident on the pigment again. Since part of the light is absorbed by the light absorbing portion 103, the amount of the reflected light E is reduced as compared with the conventional pearl mica pigment. This prevents the interference light from being weakened, and produces a strong interference color.

【0024】したがって本発明の顔料によれば、金属光
輝感と強い干渉色及び光吸収部物体色による発色が得ら
れ、隠ぺい力が大きいので自動車用塗料として極めて有
用である。なお、光吸収部と光輝部の形成前のいわゆる
第一次水酸化ジルコニウム処理のみでは十分な耐候性が
得られなかったのは、高エネルギ−状態のチタニウムの
プラズマによって水酸化ジルコニウム皮膜の一部が破壊
されるためであろうと推定される。
Therefore, the pigment of the present invention provides a metallic luster, strong interference color, and color development by the object color of the light absorbing portion, and has a large hiding power, and is therefore extremely useful as a coating material for automobiles. Incidentally, sufficient weather resistance could not be obtained only by the so-called primary zirconium hydroxide treatment before the formation of the light absorbing portion and the bright portion, because a part of the zirconium hydroxide film was formed by the plasma of titanium in the high energy state. It is presumed that this is due to destruction.

【0025】一方、スパッタリング処理後のいわゆる第
二次水酸化ジルコニウム処理のみでも十分耐候性が向上
しない理由は、従来技術がいずれもルチル型などのTi
2 からなる一成分系の単純な皮膜を対象としたもので
あって、本発明のようなTiO2 と低次酸化チタニウム
と金属チタニウムの3成分からなる複雑な皮膜を対象に
した後処理方法ではない点である。このために、この3
成分からなる皮膜の全面に1 回の処理で均一な水酸化ジ
ルコニウム処理を施すことが難しく、処理の不十分な箇
所が一部残存するために耐候性が向上しなかったものと
推定される。
On the other hand, the reason why the so-called secondary zirconium hydroxide treatment after the sputtering treatment alone does not sufficiently improve the weather resistance is that the conventional techniques are not limited to rutile type Ti or the like.
A post-treatment method intended for a simple one-component coating made of O 2 and for a complicated coating made of TiO 2 and low-order titanium oxide and metallic titanium as in the present invention. That's not the point. For this, this 3
It is highly probable that it was difficult to apply the uniform zirconium hydroxide treatment to the entire surface of the coating film composed of the components in a single treatment, and the weather resistance was not improved because some untreated portions remained.

【0026】ところが、第1水酸化ジルコニウク層を形
成し、光吸収部と光輝部の形成後、第二次水酸化ジルコ
ニウム処理を繰り返し行うと、スパッタリング時に高エ
ネルギ−状態のチタニウムのプラズマによって破壊され
た水酸化ジルコニウム皮膜の箇所にも再び水酸化ジルコ
ニウムが被覆できるし、又、あらかじめTiO2 層のか
なりの部分に水酸化ジルコニウムを被覆ずみであるか
ら、散点状に形成された低次の酸化チタニウムや金属チ
タニウムの部分にも効率良く水酸化ジルコニウム処理が
行えるものと推定される。
However, if the second zirconium hydroxide treatment is repeatedly performed after forming the first zirconium hydroxide layer and forming the light absorbing portion and the bright portion, the titanium zirconium oxide layer is destroyed by the high energy plasma of titanium during sputtering. The zirconium hydroxide film can also be coated with zirconium hydroxide again, and since a considerable part of the TiO 2 layer has been previously coated with zirconium hydroxide, low-order oxidation formed in a spot-like shape is possible. It is presumed that zirconium hydroxide treatment can be efficiently performed on titanium and metal titanium.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の顔料は、従来技術で製造された
顔料に比較して耐候性に著しく優れている。そして本発
明の顔料は現存の用途と同じ用途、すなわち、たとえば
プラスチック、インキ、塗料及び化粧品用の顔料として
使用できる。本発明の顔料は耐候性に優れているので、
種々の環境にさらされるたとえば自動車用塗料として好
ましい。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The pigment of the present invention is remarkably excellent in weather resistance as compared with the pigments produced by the prior art. The pigments of the invention can then be used in the same applications as they currently exist, that is to say for example in plastics, inks, paints and cosmetics. Since the pigment of the present invention has excellent weather resistance,
It is preferable as a paint for automobiles which is exposed to various environments.

【0028】[0028]

【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顔料の
模式的断面図を示す。この顔料は、雲母粒子100 と、雲
母粒子100 の表面に被覆されたTiO2 からなる干渉層
101と、干渉層101 の表面に被覆された第1水酸化ジル
コニウム層102 とさらにこの表面に散点状に形成された
低次の酸化チタニウムからなる光吸収部103 と、この光
吸収部103 の表面にそれぞれ形成された金属チタニウム
からなる光輝部104 と、さらに全体に被覆された第2水
酸化ジルコニウム層105 と、第2水酸化ジルコニウム層
105 表面に形成されたカップリング層106 とから構成さ
れている。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. [Example 1] FIGS. 1 and 2 are schematic cross-sectional views of a pigment according to an example of the present invention. This pigment is an interference layer composed of mica particles 100 and TiO 2 coated on the surface of the mica particles 100.
101, a first zirconium hydroxide layer 102 coated on the surface of the interference layer 101, a light absorption portion 103 made of low-order titanium oxide formed on the surface of the interference layer 101 in a scattered manner, and a light absorption portion 103 of the light absorption portion 103. A bright portion 104 made of titanium metal formed on the surface, a second zirconium hydroxide layer 105 further covering the entire surface, and a second zirconium hydroxide layer.
105 and the coupling layer 106 formed on the surface.

【0029】この顔料では、図2に示すように、例えば
高屈折率を有する透明な干渉層101表面で反射した反射
光Aと、干渉層101 と雲母粒子100 との界面で反射した
反射光Bとが干渉し合って、干渉層の厚さ×干渉層の屈
折率で決まる干渉色を発色する。また低次酸化チタニウ
ムからなる光吸収部103 では入射光の一部が吸収され、
その反射光Cが光吸収部103の物体色を発色する。さら
に金属チタニウムからなる光輝部104 で反射した反射光
Dにより金属光沢感が得られる。したがってこれらの反
射光、干渉光、吸収光および金属光沢感などが組合わせ
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。なお、第1水酸化ジルコニウム層102
及び第2水酸化ジルコニウム層105 は、光学的な意匠効
果はないものの、このように2層構造で存在することに
よって耐候性を著しく向上させている。
With this pigment, as shown in FIG. 2, for example, the reflected light A reflected on the surface of the transparent interference layer 101 having a high refractive index and the reflected light B reflected on the interface between the interference layer 101 and the mica particles 100. Interfere with each other to produce an interference color determined by the thickness of the interference layer x the refractive index of the interference layer. In addition, a part of the incident light is absorbed by the light absorption portion 103 made of low-order titanium oxide,
The reflected light C develops the object color of the light absorbing portion 103. Further, a metallic luster can be obtained by the reflected light D reflected by the bright portion 104 made of metallic titanium. Therefore, it is possible to obtain a deep and unique colored metallic tone color, which is a combination of the reflected light, the interference light, the absorbed light and the metallic luster. The first zirconium hydroxide layer 102
Although the second zirconium hydroxide layer 105 has no optical design effect, the weather resistance is remarkably improved by the presence of such a two-layer structure.

【0030】以下この顔料の製造方法を説明する。 (パールマイカの製造)雲母粒子(径10〜20μm、厚さ
0.5 μm)50gを、イオン交換水500 ml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158.2 mlを加えて、攪拌
しながら加熱し6 時間沸騰させた。放冷後、ろ過・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。 (第一次水酸化ジルコニウム処理)得られた赤色のパー
ルマイカ顔料90gを1500mlの蒸留水でスラリ−とし、
そのpHを3.5 重量%の希塩酸を滴下して1.5 に調製し
た。次に10重量%のオキシ塩化ジルコニウム溶液45ml
を添加した後、75℃に加熱昇温した。さらに1重量%の
次亜リン酸ナトリウム溶液360 mlを攪拌している懸濁
液に30分間かけて加えた後、30分間攪拌を続けた。5重
量%の水酸化ジルコニウム溶液を毎分4mlの速度でpH
を滴下してpHを7まで上昇させた。洗浄水の電気伝導度
が20μS/cm以下となるまでスラリ−の遠心分離によ
るろ過と水洗を繰り返した後、真空乾燥機中で120 ℃で
約3時間加熱して乾燥した。 (粉末スパッタリング装置の説明)次に、図3及び図4
に示すスパッタリング装置を用いて、上記のパールマイ
カ顔料に金属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、流体ジエットミル3及
び粉末フィルター4とから構成されている。
The method for producing this pigment will be described below. (Production of pearl mica) Mica particles (diameter 10 to 20 μm, thickness
50 g (0.5 μm) was added to 500 ml of ion-exchanged water, and the mixture was thoroughly stirred and uniformly dispersed. The resulting dispersion has a concentration of 40
158.2 ml of a wt% titanyl sulfate aqueous solution was added, and the mixture was heated with stirring and boiled for 6 hours. After cooling, it was filtered, washed with water, and baked at 900 ° C. to obtain 90 g of red pearl mica pigment having the surface coated with TiO 2 . (Primary zirconium hydroxide treatment) 90 g of the obtained red pearl mica pigment was made into a slurry with 1500 ml of distilled water,
The pH was adjusted to 1.5 by dropwise addition of 3.5 wt% dilute hydrochloric acid. Then 45 ml of 10 wt% zirconium oxychloride solution
After adding, the mixture was heated to 75 ° C. and heated. Further, 360 ml of a 1 wt% sodium hypophosphite solution was added to the stirring suspension over 30 minutes, and the stirring was continued for 30 minutes. 5 wt% zirconium hydroxide solution at a rate of 4 ml / min
Was added dropwise to raise the pH to 7. Filtration by centrifugal separation of the slurry and washing with water were repeated until the electric conductivity of the washing water reached 20 μS / cm or less, and then dried by heating in a vacuum dryer at 120 ° C. for about 3 hours. (Explanation of powder sputtering apparatus) Next, referring to FIG. 3 and FIG.
Sputtering of metallic titanium was performed on the pearl mica pigment using the sputtering apparatus shown in FIG. This powder sputtering apparatus comprises a reduced pressure heat treatment chamber 1, a rotary barrel type sputtering chamber 2, a fluid jet mill 3 and a powder filter 4.

【0031】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はクライオンソープションポン
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み合わせである。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
るモーター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 that is electrically resistance-heated, 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 clion sorption pump, a turbo molecular pump or a mechanical booster pump, and a cooling trap. The reduced-pressure heat treatment chamber 1 is equipped with a screw feeder 9 and a motor 40 for rotating the screw feeder 9, and is configured to drop the reduced-pressure heat-treated fine powder 8 into a conduit 10 which is fed into the rotary barrel type sputtering chamber 2. There is.

【0032】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−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−ル30を介し
て軸支されている。又他方の側壁は、磁気シ−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、一対のスパッタリング装置
50が互いに対峙し保持されている。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 rotary barrel type sputtering chamber 2 (hereinafter simply referred to as a barrel) is a rotary cylinder having a structure like a ball mill as shown in FIG. 4, and one side wall of the rotary barrel type sputtering chamber 2 serves as a shaft which also serves as the conduit 10. It is rotatably supported by a magnetic seal 30 as a bearing. The other side wall is pivotally supported by a shaft 12 functioning as a rotary shaft via a magnetic seal 30. At the tip of the shaft 12, a pair of sputtering devices
50 are held facing each other. The attitude is not vertical and has a tilt determined by the position of the powder bed caused by the rotation of the barrel 2 as will be explained later. The sputtering apparatus 50 is operated by a high frequency current supplied from a power source (not shown) supplied via the shaft 12.

【0033】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の底部近くに到
達する。この場合その湾曲は垂直に下方向かうのではな
く、バレル2の回転によって生じる微粉末の起動床が生
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、流体ジエ
ットミル3に微粉末を供給する導管11と弁122 を回転連
通している。
The conduit 10 is connected to the vacuum heat treatment chamber 1 via the valve 121.
Is in communication with. This conduit 10 reaches near the bottom of the barrel 2. In this case, the curvature is not directed vertically downwards, but rather at the position where the starting bed of fine powder produced by the rotation of the barrel 2 is produced. Inside this conduit 10, a pipe 19 is provided which communicates with the main exhaust system 6, the advanced exhaust system 7 and the inert gas supply source 31. Further, the conduit 10 is in rotary communication with the conduit 11 for supplying the fine powder to the fluid jet mill 3 and the valve 122.

【0034】バレル2は、支持ロ−ル13によって支持さ
れている。この支持ロ−ル13は、モーター14の回転軸と
ベルト15を介して連結され、モーター14の回転によりバ
レル2を回転駆動させるものである。流体ジエットミル
3は、モーター20によって高速回転するプロペラ21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。流体ジエットミル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。このような粉末フィルター
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
93.6g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2×10-4Torr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
顔料を流体ジエットミル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、捕集した乾燥及び脱ガス
を30分間行った。
The barrel 2 is supported by a support roll 13. The support roll 13 is connected to the rotary shaft of the motor 14 via a belt 15 and drives the barrel 2 to rotate by the rotation of the motor 14. The fluid jet mill 3 has a propeller 21 which is rotated at a high speed by a motor 20, and is configured so that the fine powder conveyed from the conduit 11 collides with the propeller 21. The discharge side of the fluid jet mill 3 communicates with a circulation pipe 23 having a valve 22, and the circulation pipe 23 further communicates with the reduced pressure heat treatment chamber 1. The powder filter 4 having a valve 24 is connected to the lower portion of the valve 22 of the circulation pipe 23. The powder filter 4 is a trap that communicates with the exhaust system 26 via the cylindrical filter 25. (Formation of light absorbing portion and bright portion) The pearl mica pigment described above.
93.6 g is put into the barrel 2 of the powder sputtering apparatus, and the reduced pressure heat treatment chamber 1 is reduced in pressure to 2 × 10 −4 Torr. Then, argon gas is gradually supplied from the pipe 31 to supply the pigment to the fluid jet mill 3, collide with the propeller 21 to disperse the primary particles, and then the pigment is collected in the reduced pressure heat treatment chamber 1. Reduced pressure heat treatment chamber 1 to 2 × 10 -2 Torr,
The collected material was dried and degassed for 30 minutes by heating to 100 ° C. with a heater.

【0035】次に、あらかじ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0.2 KW×2個、周波数
13.5 MHz、顔料の温度は200 ℃以下である。そして
1時間で表面全体の約0.05%(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20重
量%のチタニウムを被覆した。
Next, the pigment was transferred into the barrel 2 that had been previously replaced with argon gas, and while the barrel 2 was rotating at 5 rpm, sputtering with a bipolar magnetron was started under a reduced pressure of 2 × 10 -2 Torr. .. The conditions are that the target is titanium, the electric power is 0.2 KW × 2, the frequency is 13.5 MHz, and the temperature of the pigment is 200 ° C. or less. Then, about 0.05% (2.0% by weight) of the entire surface was coated with titanium in 1 hour. This process was repeated 10 times to coat a total of 20 wt% titanium.

【0036】被覆処理後、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。 (第二次の水酸化ジルコニウム処理)得られたパールマ
イカ顔料117 gを2000mlの蒸留水でスラリ−とし、そ
のpHを3.5 重量%の希塩酸滴下して1.5 に調製した。次
に10重量%のオキシ塩化ジルコニウム溶液60mlを添加
した後、75℃に加熱昇温した。さらに1重量%の次亜リ
ン酸ナトリウム溶液470 mlを攪拌している懸濁液に30
分間かけて加えた後、30分間攪拌を続けた。5重量%の
水酸化ナトリウム溶液を毎分4mlの速度で滴下してpH
を7まで上昇させた後、1重量%のシランカップリング
剤(トーレシリコーン社製,SH6040)水溶液の200 m
lを添加して30分間良く攪拌した。洗浄水の電気伝導度
が20μS/cm以下となるまでスラリ−の遠心分離によ
るろ過と水洗を繰り返した後、真空乾燥機中で120 ℃で
約3時間加熱・乾燥した。これによってパールマイカ顔
料は3重量%量の水酸化ジルコニウムの薄層で被覆され
る。得られた顔料は灰白色のメタリック調と赤色の中間
色を呈する。
After the coating treatment, argon gas was supplied from the pipe 31 into the barrel 2 and the obtained pigment was mixed with the powder filter 4.
Caught inside. (Second treatment with zirconium hydroxide) 117 g of the obtained pearl mica pigment was made into a slurry with 2000 ml of distilled water, and the pH was adjusted to 1.5 by dropping 3.5% by weight of dilute hydrochloric acid. Then, 60 ml of a 10 wt% zirconium oxychloride solution was added, and then the temperature was raised to 75 ° C. Further, 470 ml of a 1% by weight sodium hypophosphite solution was added to the stirring suspension.
After adding over a period of 1 minute, stirring was continued for 30 minutes. A 5 wt% sodium hydroxide solution was added dropwise at a rate of 4 ml / min to adjust the pH.
Of the silane coupling agent (SH6040 manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) of 200 wt.
1 was added and well stirred for 30 minutes. Filtration by centrifugal separation of the slurry and washing with water were repeated until the electric conductivity of the washing water was 20 μS / cm or less, and then the mixture was heated and dried at 120 ° C. for about 3 hours in a vacuum dryer. This coats the pearl mica pigment with a thin layer of zirconium hydroxide in an amount of 3% by weight. The obtained pigment has an off-white metallic tone and a red intermediate color.

【0037】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に混合し5μmのエポ
キシ樹脂系塗料を下塗りした鋼板に25mil のバーコータ
ーで塗布した。そして、140 ℃で30分間焼き付け乾燥し
て塗装板を形成した。次いで1000時間のQUV試験を行
った。その結果を表1に示す。なお表中の皮膜の成分量
は最終処理まで終えた顔料中の各々の量を計算で求めた
ものである。 〔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、第一次及び第二次の水酸化ジルコニ
ウム処理量を各々0.2 重量%としたこと以外は実施例1
と同様にして本実施例の顔料を得た。そして実施例1と
同様に塗料化し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赤色とシルバー色の中間
色を呈する。 〔比較例1〕第一次及び第二次の水酸化ジルコニウム処
理を全く行わないこと以外は実施例1と同様に形成され
た顔料を比較例1の顔料とした。そして実施例1と同様
に塗料化し評価した結果を表1に示す。 〔比較例2〕第一次の水酸化ジルコニウム処理を行わな
いこと以外は実施例1と同様に形成された顔料を比較例
2の顔料とした。そして実施例1と同様に塗料化し評価
した結果を表1に示す。 〔比較例3〕第二次の水酸化ジルコニウム処理を行わな
いこと以外は実施例1と同様に形成された顔料を比較例
3の顔料とした。そして、実施例1と同様に塗料化し評
価した結果を表1に示す。 〔比較例4〕第一次の水酸化ジルコニウム処理を行わな
いこと以外は実施例1と同様に形成された顔料を比較例
4の顔料とした。ただし、第2水酸化ジルコニウム層の
形成量は2倍量の3重量%となるように、10重量%のオ
キシ塩化ジルコニウム溶液を120 mlおよび1重量%の
次亜リン酸ナトリウム溶液940 ml使用した。そして実
施例1と同様に塗料化し評価した結果を表1に示す。
The resulting pigment was mixed in an acrylic melamine clear paint so that the pwc was 10%, and was coated on a steel plate undercoated with a 5 μm epoxy resin-based paint using a 25 mil bar coater. Then, it was baked and dried at 140 ° C. for 30 minutes to form a coated plate. Then, a 1000-hour QUV test was performed. The results are shown in Table 1. The amounts of the components of the film in the table are calculated by calculating the amounts of each of the pigments that have been subjected to the final treatment. [Example 2] Example 1 except that the coating amount of titanium by sputtering was 2.0% by weight and the treatment amount of primary and secondary zirconium hydroxide was 0.2% by weight, respectively.
A pigment of this example was obtained in the same manner as in. Then, Table 1 shows the results of coating and evaluation in the same manner as in Example 1. This color is intermediate between red and silver, which is close to aluminum metallic. [Comparative Example 1] A pigment prepared in the same manner as in Example 1 except that the first and second zirconium hydroxide treatments were not carried out was used as the pigment of Comparative Example 1. Then, Table 1 shows the results of evaluation in the same manner as in Example 1 to make a coating. [Comparative Example 2] A pigment formed in the same manner as in Example 1 except that the first zirconium hydroxide treatment was not performed was used as a pigment in Comparative Example 2. Then, Table 1 shows the results of evaluation in the same manner as in Example 1 to make a coating. [Comparative Example 3] A pigment formed in the same manner as in Example 1 except that the second zirconium hydroxide treatment was not performed was used as a pigment of Comparative Example 3. Then, Table 1 shows the results of evaluation by coating in the same manner as in Example 1. [Comparative Example 4] A pigment formed in the same manner as in Example 1 except that the primary zirconium hydroxide treatment was not performed was used as a pigment of Comparative Example 4. However, 120 ml of a 10 wt% zirconium oxychloride solution and 940 ml of a 1 wt% sodium hypophosphite solution were used so that the amount of the second zirconium hydroxide layer formed was doubled to 3% by weight. .. Then, Table 1 shows the results of evaluation in the same manner as in Example 1 to make a coating.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】〔評価〕表1より,第一次と第二次の水酸
化ジルコニウム処理を重ねて行った本発明の実施例1及
び実施例2の顔料は、いずれもQUV試験1000時間後の
変色や光沢の低下はそれほど認められず、優れた耐候性
を示すことがわかった。一方水酸化ジルコニウム処理を
全く行わなかった比較例1、第二次の水酸化ジルコニウ
ム処理のみを行った比較例2及び第一次の水酸化ジルコ
ニウム処理のみを行った比較例3はいずれもQUV試験
1000時間後の変色や光沢の低下が大きい。特に、全く水
酸化ジルコニウム処理を行なわなかった比較例1は劣化
が極めて著しい。なお、耐候性向上に与える効果として
は、第二次水酸化ジルコニウム処理よりも第一次水酸化
ジルコニウム処理のほうがやや大きいことがわかる。
[Evaluation] As shown in Table 1, the pigments of Examples 1 and 2 of the present invention, which were subjected to the primary and secondary zirconium hydroxide treatments, were discolored after 1000 hours of QUV test. It was found that there was not much deterioration in gloss and gloss, and that it had excellent weather resistance. On the other hand, Comparative Example 1 in which no zirconium hydroxide treatment was performed at all, Comparative Example 2 in which only the secondary zirconium hydroxide treatment was performed, and Comparative Example 3 in which only the primary zirconium hydroxide treatment was performed were QUV tests.
Great discoloration and loss of gloss after 1000 hours. In particular, the deterioration was extremely remarkable in Comparative Example 1 in which the zirconium hydroxide treatment was not performed at all. It is understood that the primary zirconium hydroxide treatment is slightly larger than the secondary zirconium hydroxide treatment as an effect of improving the weather resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の顔料の模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a pigment of the present invention.

【図2】本発明の顔料の光学的作用を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory view showing an optical action of the pigment 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.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100:雲母粒子 101 :干渉層(Ti
2層) 102:第1水酸化ジルコニウム層 103 :光吸収部(低
次の酸化チタニウム) 104:光輝部(金属チタニウム) 105 :第2水酸化ジ
ルコニウム層 106:カップリング層
100: Mica particles 101: Interference layer (Ti
O 2 layer) 102: first zirconium hydroxide layer 103: light absorbing part (low order titanium oxide) 104: bright part (titanium metal) 105: second zirconium hydroxide layer 106: coupling layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 城倉 貴史 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 伊藤 博志 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 鈴木 憲之 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Shirokura 7-1 Takatani Shinmachi, Ichikawa City, Chiba Nisshin Steel Co., Ltd. New Materials Research Center (72) Inventor Hiroshi Ito 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto Car Co., Ltd. (72) Inventor Noriyuki Suzuki 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Toyota Motor Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明又は半透明の鱗片状基材と、該基材
の表面に被覆されたルチル型二酸化チタニウムを主成分
とする干渉層と、該干渉層表面に被覆された第1水酸化
ジルコニウム層と、該干渉層表面に散点状に形成され低
次の酸化チタニウムからなる光吸収部と、該第1水酸化
ジルコニウム層または該干渉層に散点状に形成され金属
チタニウムからなる光輝部と、該第1水酸化ジルコニウ
ム層、該光吸収部及び該光輝部表面に被覆された第2水
酸化ジルコニウム層と、からなることを特徴とする耐候
性に優れた着色真珠光沢顔料。
1. A transparent or translucent scaly substrate, an interference layer containing rutile-type titanium dioxide as a main component coated on the surface of the substrate, and a first hydroxide coated on the surface of the interference layer. A zirconium layer, a light absorbing part formed on the surface of the interference layer in a scattered manner and made of low-order titanium oxide, and a brilliance made of a metal titanium formed in a scattered manner on the first zirconium hydroxide layer or the interference layer. And a second zirconium hydroxide layer coated on the surfaces of the first zirconium hydroxide layer, the light absorbing part and the bright part, and a colored pearlescent pigment having excellent weather resistance.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1655149A1 (en) * 2004-11-03 2006-05-10 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Decorative sheet and decorative material
US7465487B2 (en) 2004-10-29 2008-12-16 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Decorative sheet and decorative material

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