JPH10101957A - 2色の色調を発現する顔料 - Google Patents

2色の色調を発現する顔料

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JPH10101957A
JPH10101957A JP26153696A JP26153696A JPH10101957A JP H10101957 A JPH10101957 A JP H10101957A JP 26153696 A JP26153696 A JP 26153696A JP 26153696 A JP26153696 A JP 26153696A JP H10101957 A JPH10101957 A JP H10101957A
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light
pigment
layer
color
interference
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Eiki Takeshima
鋭機 竹島
Shuichi Sugita
修一 杉田
Takashi Jokura
貴史 城倉
Hiroyuki Kawanobe
啓之 川野辺
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 強い混合色及び強い吸収色が観察される2色
発現顔料を得る。 【解決手段】 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チタニア層,シリ
カ層,三酸化鉄層,水酸化鉄層,ジルコニア層又はIT
O層からなる光干渉部と、光干渉部の表面に島状に形成
された有機顔料からなる光吸収部とを備えている。鱗片
状基材としては、マイカが好ましい。光吸収部の有機顔
料には、フタロシアニンブルー,キナクリドンレッド及
びイソインドリノンイエロー等が使用される。光吸収部
は、真空蒸着法で光干渉部の表面に島状に形成できる。 【効果】 拡散角では干渉光が島状の光吸収部で遮ら
れ、吸収光のみが観察される。正反射角では、干渉色と
吸収光との混合色が観察される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、印刷インキ,塗料,プ
ラスチック成形品等に配合されて使用される2色性顔料
に関する。
【0002】
【従来の技術】装飾的な色調を呈する顔料として、雲
母,アルミニウム,グラファイト等のフレークに二酸化
チタン,酸化鉄等を被覆したパールマイカ,パールエッ
センス等が知られている。この種の顔料は、薄膜の光干
渉作用を発色に利用しており、見る角度によって異なる
色調を呈する。そのため、2色性を保有しているといわ
れている。2色のうち、強い方が正反射色であり、残り
の弱い方が反射の補色である。弱い方の色は、光の透過
によって見える。このような光学特性は、測角色彩性又
はフリップフロップ性と呼ばれている。干渉色は、雲母
基材の上に塗布される薄いチタニア層や酸化鉄層の幾何
学的な厚み、換言すれば光学的な膜厚によって決定され
る。この層が薄いと白の反射光が生成され、層厚の増加
に従ってゴールド,赤,青,緑の順に正反射色が見えて
くる。基材に使用される雲母は、半透明な材質であるこ
とから隠蔽性に劣るものの、逆に色調に深み感を与え
る。
【0003】干渉を利用した顔料では、深み感及びフリ
ップフロップ性がカラーデザイン的に重要な光学特性で
ある。この特性を活用し、印刷インキ,自動車車体用塗
料等の広範な分野で大量に使用されている。しかし、更
に高い意匠性を付与することから、明瞭な2色性を呈す
る新しい顔料が強く望まれている。この要求に近い顔料
として、干渉顔料表面に吸収着色剤層を設けたものが特
公平7−77840号公報で紹介されている。吸収着色
剤には、干渉顔料の反射色又その補色と異なる色調の着
色剤が使用される。基材上に設けた干渉顔料層及び吸収
着色剤層により、正反射角で観察される干渉色,拡散角
及び視射角で観察される吸収色,真上又は真下で観察さ
れる透過色の3色を呈するとされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には干渉
色のバランスが十分でなく、干渉色のみが強く、吸収色
や透過色は僅かに見られる程度に過ぎない。そのため、
たとえばチタニア被覆した雲母に青色の紺青皮膜を設け
た顔料では、正反射角で緑色,拡散角又は視射角で青
色,真上又は真下で青緑色が観察されるとされているも
のの、3色性顔料としてはカラーデザイン的に不十分で
ある。本発明は、このような問題を解消すべく案出され
たものであり、基材を全面被覆した光干渉部の上に有機
顔料で光吸収部を島状に設けることにより、混合色及び
吸収色共に強い2色性顔料を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の顔料は、その目
的を達成するため、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チタニア層,シリカ層,三
酸化鉄層,水酸化鉄層,ジルコニア層又はITO層から
なる光干渉部と、光干渉部の表面に島状に形成された有
機顔料からなる光吸収部とを備えていることを特徴とす
る。透明又は半透明の鱗片状基材としては各種の鱗片が
使用可能であるが、なかでもマイカが好ましい。光吸収
部の有機顔料には、好ましくはフタロシアニンブルー,
キナクリドンレッド及びイソインドリノンイエローの1
種又は2種以上が使用される。この光吸収部は、真空蒸
着法で光干渉部の表面に島状に形成することができる。
【0006】
【作用】本発明に従った顔料は、図1に示すように鱗片
状基材1の全表面を覆って光干渉部2が形成されてお
り、光干渉部2の上に光吸収部3が島状に設けられた構
造をもっている。正反射角で観察するとき、光干渉部2
の表面で反射した反射光Aと基材1−光干渉部2の界面
で反射した反射光Bとが干渉し、[光干渉部2の厚み×
光干渉部2の屈折率]で定まる干渉色を発色する。ま
た、有機顔料からなる光吸収部3では、入射光の一部が
吸収され、反射光Cは吸収光を発色する。そのため、正
反射角で顔料を観察すると、干渉色及び吸収色が混合し
た色調が観察される。他方、拡散角で観察するとき、図
2に示すように光干渉部2の表面で反射した反射光A及
び基材1−光干渉部2の界面で反射した反射光Bが光吸
収部3で遮られる。そのため、入射光の一部が吸収され
た反射光Cのみが発色する。この対比から明らかなよう
に、本発明の顔料では、干渉色の強度が正反射角(図
1)と拡散角(図2)で極めて異なり、従来にない優れ
た2色性が発現する。
【0007】光吸収部3は、反射光A及びBに対する遮
蔽作用を持たせることから、光干渉部に対して垂直方向
に柱状又はデンドライト状であることが好ましい。柱状
又はデンドライト状に光吸収部3を設けると、強い干渉
色を維持すると共に、強い吸収色を発現することが可能
となる。光吸収部3は、可能な限り微細で、一定の大き
さに揃っていることが必要である。仮に、球状又は光干
渉部2に対して平衡な扁平状に光吸収部3を設けると、
混合色や吸収色のみが強くなり、必要とする2色性の発
色が得られない。この点、真空蒸着法によると、柱状又
はデンドライト状の光吸収部3で光干渉部2を島状に被
覆することが容易である。真空蒸着法では、有機顔料の
蒸発速度,蒸着温度,鱗片状基材の撹拌状態,真空度等
の条件を制御することにより、光吸収部3を柱状又はデ
ンドライト状に成長させることができる。
【0008】
【実施の形態】基材には、マイカ,ガラスフレーク,二
硫化モリブデン,MIO,オキシ塩化ビスマス等の透明
又は半透明の鱗片が使用可能であるが、天然に鱗片状の
結晶体として産出されるマイカが特に好ましい。具体的
には、白雲母,黒雲母,金雲母等の天然マイカや合成マ
イカがあり、通常、(厚さ/長さ)のアスペクト比がほ
ぼ(1〜5)/100の鱗片状基材が使用される。鱗片
状基材の平均厚みは500〜1000Å程度,一辺の長
さが3〜50μm程度である。基材表面に形成されるチ
タニア層は、従来のパールマイカと同様な方法で形成さ
れる。たとえば、特公昭43−25644号公報で紹介
されているように、硫酸チタニル等のTiの無機酸塩水
溶液を雲母の存在下で加水分解し、雲母の表面に含水T
iO2 を析出させた後、加熱する。形成されるチタニア
層の厚みを調節することにより、種々の色調をもつ干渉
色を発色させることができる。
【0009】チタニア層で被覆された基材の表面に、有
機顔料で光吸収部を島状に設ける。有機顔料には、フタ
ロシアニン,キナクドリン,イソインドリノン,ジケト
ピロロピロール,インダンスロン,ペリレン,ペリノ
ン,アントラキノン,ジオキサジン,ベンゾイミダゾロ
ン,縮合アゾ,トリフェニルメタン,キノフタロン,ア
ントラピリミジン等の各種各色を呈し、総じて10-1
ール以下の真空雰囲気において100〜600℃の温度
で昇華する顔料が使用される。有機顔料でできた光吸収
部は、無色透明のチタニア層と異なる光吸収特性をも
ち、チタニア層による干渉色と複合して発色する。
【0010】チタニア層の表面に有機顔料の光吸収部を
島状に形成させる方法としては、機械的なメカニカルア
ロイング法,粉体流動層を利用したスプレードライ法,
溶液に浸漬した後で乾燥してまぶす方法,真空中で蒸着
する方法等が考えられるが、なかでも真空蒸着法が好適
である。フタロシアニンブルー等の有機顔料をアルミ板
等に蒸着して着色する方法はすでに知られているが、こ
の方法をパールマイカに応用した事例は報告されていな
い。これは、パールマイカの表面に有機顔料を蒸着する
ことが難しく、従来の技術では不可能であったためであ
る。本発明者等は、有機顔料の蒸着に関して種々調査・
研究した結果、パールマイカの表面に有機顔料を蒸着で
きる新しい技術の開発に成功した。更に、ある特定され
た条件下で真空蒸着するとき、チタニア層の表面に有機
顔料の光吸収部を島状に形成することができ、混合色及
び吸収色共に強い2色性顔料が得られることを解明し
た。
【0011】本発明で使用する真空蒸着装置は、鱗片状
基材の撹拌装置及び有機顔料の加熱装置を備えた回転型
の真空容器をもっている。有機顔料の加熱には、抵抗加
熱法,電子ビーム加熱法,赤外線加熱法等が採用され
る。具体的には、図3に示すように回転式真空チャンバ
11の一端を磁気シール12を介し固定軸13で支持
し、油回転ポンプ14を備えた真空系に接続された排気
管15を固定軸13に取り付けている。真空チャンバ1
1は、駆動用の電動モータ16と共に架台17に据え付
けられている。有機顔料21を収容するアルミナ製ルツ
ボ22は、適宜の支持装置(図示せず)で真空チャンバ
11の内部中央に配置されている。ルツボ22には、直
流電源23に延びる一対の電線24に結線された電熱線
25が巻き付けられている。なお、電線24は、絶縁管
26を介して真空チャンバ11の内部に引き込まれてい
る。
【0012】チタニア被覆された雲母等の鱗片状基材3
0は、真空チャンバ11に装入される。真空チャンバ1
1を減圧雰囲気に維持し、電動モータ16で真空チャン
バ11を回転させると、真空チャンバ11の下部に鱗片
状基材30の流動層が形成される。この状態で有機顔料
21を徐々に加熱・蒸発させる。有機顔料21が完全に
蒸発した後、真空チャンバ11内を室温まで冷却し、真
空チャンバ11を大気に開放する。これにより、鱗片状
基材30の表面に有機顔料21が付着した島状の光吸収
層が形成される。光吸収層の形成状態は、有機顔料21
の加熱条件によって制御できる。このような真空蒸着法
によるとき、たとえばフタロシアニンブルーとキナクリ
ドンレッドのように全く色調が異なる有機顔料を、チタ
ニア層の表面に同時に且つ島状に形成することも可能で
ある。また、チタニア層の表面にフタロシアニンブルー
を蒸着した後、更に色調が全く異なるキナクリドンレッ
ドのような有機顔料を重ねて真空蒸着することも可能で
ある。
【0013】鱗片状基材の全表面を被覆するチタニア層
に替え、SiO2 ,Fe23 ,Fe(OH)3 ,Zr
2 ,ITO等を光干渉部の形成に使用できる。光干渉
部には、有機顔料の密着性を向上させるためシランカッ
プリング処理,チタネートカップリング処理,トリアジ
ンチオール処理,ベンゾトリアゾール処理等の前処理を
施すことが好ましい。これら表面処理は、有機顔料を蒸
着した後、印刷インキ,塗料,プラスチック成形品等に
使用する場合に分散性や樹脂との密着性を向上させる後
処理としても採用できる。真空蒸着で形成された有機顔
料の島状光吸収部3は、図2に示すように拡散角で干渉
光を遮る作用を呈する。干渉光に対する遮蔽作用は、島
状に形成した光吸収部3の隣接間距離を0.1〜1.5
μm,高さを0.1〜0.5μmにすることが好まし
い。光吸収部3の直径は、0.3〜1.5μmが好まし
い。また、分布は、面積比で鱗片状基材表面100μm
2 当り光吸収部3の面積が40〜60μm2 となるよう
に蒸着させることが好ましい。
【0014】
【実施例】
実施例1:図3の真空蒸着装置を用い、鱗片状基材30
に有機顔料21の蒸着を試みた。鱗片状基材30として
は、黄色のパールマイカ200[ドイツ・メルク社製I
riodine205(Rutile Platinu
m Gold,粒径10〜60μm)]を使用した。有
機顔料21としては、フタロシアニンブルー201(東
洋インキ製造株式会社製 Lionol Blue F
G−7330)を使用した。SUS304製で直径30
0mm,高さ300mmの真空チャンバ11にパールマ
イカ200を100g仕込み、アルミナ製ルツボ22に
有機顔料21を50g仕込んだ。油回転ポンプ14で真
空チャンバ11を10-4トール以下まで減圧した後、電
動モータ16により真空チャンバ11を2rpmで回転
させることにより、鱗片状基材30を十分撹拌した。
【0015】100V,40Aの条件で通電し、有機顔
料21を550℃まで昇温した。蒸着中に鱗片状基材3
0の温度が200℃を超えないように調整しながら、1
時間かけて有機顔料21を完全に蒸発させた後、室温ま
で冷却した。次いで、真空チャンバ11を大気に開放
し、蓋を開けて有機顔料21で被覆された鱗片状基材3
0を取り出した。このようにして、黄色のパールマイカ
200に30重量%のフタロシアニンブルーが被覆され
た顔料145gが調製された。得られた顔料を、顔料重
量率(PWC)が10重量%となるようにアクリル・メ
ラミン樹脂系のクリア塗料に混合した。この塗料を膜厚
5μmのエポキシ樹脂系塗料を下塗りした鋼板上にバー
コータで塗布し、乾燥膜厚10μmの上塗り塗膜を形成
した。そして、140℃で30分間焼付け乾燥すること
により、塗装鋼板を製造した。
【0016】実施例2:実施例1と同様の方法で、青色
のパールマイカの表面に赤色の有機顔料を真空蒸着し
た。青色のパールマイカには、Iriodine225
(ドイツ・メルク社製 Rutile Blue Pe
arl,粒径10〜60μm)を使用した。赤色の有機
顔料には、Cinquasia Red RT−759
−D(スイス・チバガイギー社製)を使用した。得られ
た顔料を使用し、実施例1と同様に塗装鋼板を製造し
た。
【0017】実施例3:実施例1と同様の方法で、赤色
のパールマイカの表面に黄色の有機顔料を真空蒸着し
た。赤色のパールマイカには、Iriodine215
(ドイツ・メルク社製 Rutile Red Pea
rl,粒径10〜60μm)を使用した。黄色の有機顔
料には、Pigment Yellow 2GLTE
(スイス・チバガイギー社製)を使用した。得られた顔
料を使用し、実施例1と同様に塗装鋼板を製造した。
【0018】比較例1:青色の有機顔料としてLion
ol Blue FG−7330(東洋インキ製造株式
会社製)を用い、PWCが10重量%となるようにアク
リル・メラミン樹脂系のクリア塗料に混合した。この塗
料を膜厚5μmのエポキシ樹脂系塗料を下塗りした鋼板
上にバーコータで塗布し、乾燥膜厚10μmの上塗り塗
膜を形成した。そして、140℃で30分間焼付け乾燥
することにより、塗装鋼板を製造した。
【0019】比較例2:赤色の有機顔料としてCinq
uasia Red RT−759−D(スイス・チバ
ガイギー社製)を使用する外は、比較例1と同様にして
塗装鋼板を製造した。
【0020】比較例3:黄色の有機顔料としてPigm
ent Yellow 2GLTE(スイス・チバガイ
ギー社製)を使用する外は、比較例1と同様に塗装鋼板
を製造した。
【0021】比較例4:黄色のパールマイカIriod
ine205(ドイツ・メルク社製)のみを用いて、P
WCが10重量%となるようにアクリル・メラミン樹脂
系の塗料に混合した。得られた塗料を膜厚5μmのエポ
キシ樹脂系塗料を下塗りした鋼板上にバーコータで塗布
し、乾燥膜厚10μmの上塗り塗膜を形成した。そし
て、140℃で30分間焼付け乾燥することにより、塗
装鋼板を製造した。
【0022】比較例5:青色のパールマイカIriod
ine225(ドイツ・メルク社製)を使用する外は、
比較例4と同様に塗装鋼板を製造した。
【0023】比較例6:赤色のパールマイカIriod
ine215(ドイツ・メルク社製)を使用する外は、
比較例4と同様に塗装鋼板を製造した。
【0024】比較例7:黄色のパールマイカIriod
ine205(ドイツ・メルク社製)5重量%及び青色
の有機顔料Lionol Blue FG−7330
(東洋インキ製造株式会社製)5重量%をアクリル・メ
ラミン樹脂系の塗料に混合した。得られた塗料を膜厚5
μmのエポキシ樹脂系塗料を下塗りした鋼板上にバーコ
ータで塗布し、乾燥膜厚10μmの上塗り塗膜を形成し
た。そして、140℃で30分間焼付け乾燥することに
より、塗装鋼板を製造した。
【0025】比較例8:青色のパールマイカIriod
ine225(ドイツ・メルク社製)5重量%及び赤色
の有機顔料Cinquasia Red RT−759
−D(スイス・チバガイギー社製)5重量%をアクリル
・メラミン樹脂系の塗料に配合する外は、比較例7と同
様に塗装鋼板を製造した。
【0026】比較例9:赤色のパールマイカIriod
ine215(ドイツ・メルク社製)5重量%及び黄色
の有機顔料Pigment Yellow 2GLTE
(スイス・チバガイギー社製)5重量%をアクリル・メ
ラミン樹脂系の塗料に配合する外は、比較例7と同様に
塗装鋼板を製造した。
【0027】以上に掲げた実施例1〜3及び比較例1〜
9の合計12種類の塗装鋼板について、変角分光測定シ
ステムGCMS−4(村上色彩技術研究所製)及び変角
分光光度計システムGSP−2(村上色彩技術研究所
製)を用いて2色性の強弱を測定した。測定に際して
は、入射角を−45度一定とした場合の正反射角におけ
る色調とそれ以外の拡散角(−75度〜+75度の15
0度の範囲)における色調を測定し、JIS Z873
0(色差表示方法)の測定方法に準じてLab系のa値
及びb値により測定角に応じた色調の違いを求めた。代
表的な4種類の塗装鋼板について、測定結果を図4〜7
に示す。図4にみられるように、本発明に従った実施例
1の塗装鋼板では、黄色のパールマイカの干渉色と青色
の有機顔料の吸収色との混合色である濃緑色(a値がマ
イナス)が正反射角で見られ、それ以外の拡散角では有
機顔料の濃青色のみが見られた。すなわち、パールマイ
カの干渉色である黄色が完全に遮蔽されていることが判
る。
【0028】このような強度の2色性は、有機顔料又は
パールマイカを単に配合した比較例1,4では見られな
かった。また、パールマイカと有機顔料とを配合した比
較例7の塗装鋼板では、パールマイカの干渉色である濃
黄色が正反射角で見え、それ以外の拡散角で有機顔料の
淡青色が見えた。しかし、弱い2色性のため、実用的に
は不十分であった。すなわち、パールマイカ及び有機顔
料を単に配合した塗料を使用した比較例7の塗装鋼板で
は、角度に応じてそれぞれの色が観察されただけであっ
た。これに対し、本発明の顔料を使用した何れの塗装鋼
板でも、正反射角でパールマイカと有機顔料の混合色が
観察された。この混合色が正反射角で見られることが従
来の顔料と大きく異なるところである。更に、実施例1
〜3及び比較例1〜9の合計12種類の塗装鋼板につい
て、2色性の強弱を測定した結果を表1に示す。表1か
ら、本発明に従った実施例では、何れの色の組合せにお
いても強力な2色性が発現され、パールマイカと有機顔
料の混合色が正反射角で観察されることが判る。
【0029】
【0030】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の顔料
は、光干渉部で全面被覆した鱗片状基材の表面に光吸収
部を島状に設け、正反射角で強い混合色を、拡散角で強
い吸収色を発色させている。この顔料は、従来のパール
マイカがもつフリップフロップ性よりも強力な立体効果
を引き出せるため、自動車車体用,家電製品用等の塗料
やプラスチック成形品等に広く使用される。また、カラ
ーコピーで出せない発色であるので、各種印刷物の偽造
防止用特殊インキとしても使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に従った顔料の断面構造及び正反射角
で観察される混合色を説明する図
【図2】 同じく拡散角で観察される吸収色を説明する
【図3】 本発明顔料の製造に使用される真空蒸着装置
【図4】 実施例1で得られた顔料の変角測色データ
【図5】 比較例1で得られた顔料の変角測色データ
【図6】 比較例4で得られた顔料の変角測色データ
【図7】 比較例7で得られた顔料の変角測色データ
【符号の説明】
1:透明又は半透明の鱗片状基材 2:光干渉部
3:光吸収部 11:回転式真空チャンバ 12:磁気シール 1
3:固定軸 14:油回転ポンプ 15:排気管 16:電動モ
ータ 17:架台 21:有機顔料 22:アルミナ製ルツボ 23:
直流電源 24:電線 25:電熱線 26:絶縁管 30:鱗片状基材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川野辺 啓之 千葉県市川市高谷新町7番1号 日新製鋼 株式会社技術研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明又は半透明の鱗片状基材と、基材の
    全表面に形成されたチタニア層,シリカ層,三酸化鉄
    層,水酸化鉄層,ジルコニア層又はITO層からなる光
    干渉部と、光干渉部の表面に島状に形成された有機顔料
    からなる光吸収部とを備えている2色の色調を発現する
    顔料。
  2. 【請求項2】 透明又は半透明の鱗片状基材が雲母であ
    る請求項1記載の2色の色調を発現する顔料。
  3. 【請求項3】 光吸収部の有機顔料がフタロシアニンブ
    ルー,キナクリドンレッド及びイソインドリノンイエロ
    ーの1種又は2種以上である請求項1記載の2色の色調
    を発現する顔料。
  4. 【請求項4】 有機顔料からなる光吸収部が真空蒸着法
    で光干渉部の表面に島状に形成されている請求項1記載
    の2色の色調を発現する顔料。
JP26153696A 1996-10-02 1996-10-02 2色の色調を発現する顔料 Withdrawn JPH10101957A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100381577B1 (ko) * 1999-06-16 2003-04-26 삼성전자주식회사 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광벨트 클리닝장치 및 이 클리닝장치를 가지는 인쇄기
CN108997787A (zh) * 2018-08-10 2018-12-14 天津城建大学 高近红外反射率金红石型TiO2/酞菁蓝复合颜料及其制备方法

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