JPH10168352A - Heat-resistant coating composition - Google Patents

Heat-resistant coating composition

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JPH10168352A
JPH10168352A JP8335787A JP33578796A JPH10168352A JP H10168352 A JPH10168352 A JP H10168352A JP 8335787 A JP8335787 A JP 8335787A JP 33578796 A JP33578796 A JP 33578796A JP H10168352 A JPH10168352 A JP H10168352A
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JP
Japan
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powder
heat
film
coating
pigment
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Application number
JP8335787A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Shinko
貴史 新子
Katsuto Nakatsuka
勝人 中塚
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Nittetsu Mining Co Ltd
Original Assignee
Nittetsu Mining Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat-resistant coating composition that can give coating film excellent in resistance to heat and weather, causing no discoloration even when it is used under high temperature conditions as much as 350-600 deg.C. SOLUTION: This heat-resistant coating composition is prepared by dispersing a heat-resistant pigment comprising a powder having optically interfering multilayer coating films having a plurality of different refractive indexes together with a solvent solution of vehicle giving a clear coating layer or by dispersing the pigment together with the vehicle in the solvent, on the surface of the core particles 1 causing no deformation and discoloration even at high temperature as much as 350-600 deg.C or by dispersing. In a preferred embodiment, at least one layer in the multilayer coating film 2, 3 comprises an inorganic metal compound or metal and the medium giving a clear coating layer is composed of at least one of resin selected from a pure silicone resin, fluororesin or silicone-modified resin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高い温度に耐える
塗布膜を与える耐熱塗料組成物に関し、特に350℃以
上の高い温度に耐え、かつ耐候性、耐光性に富む塗布膜
を与えることができる、耐熱、耐候、かつ耐光性である
塗料組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat-resistant coating composition which gives a coating film which can withstand high temperatures, and more particularly, can provide a coating film which can withstand high temperatures of 350.degree. C. or more and which is rich in weather resistance and light resistance. The present invention relates to a coating composition having heat resistance, weather resistance, and light resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、塗料を使用して塗膜を形成する場
合、その使用箇所が温度が高い場所であるときには、そ
の温度に耐えられるような耐熱塗料が使用されている。
ところで、耐熱用あるいは耐候性用の用途で開発した塗
料組成物を用いても、該塗料組成物の塗布によって得た
塗膜の耐熱温度が一般的に低い。その原因は、その塗料
組成物に使用する顔料が高温において熱安定性が低いこ
とにある。例えば有機顔料では300℃以上で変色或い
は酸化燃焼してしまう。また、比較的熱安定の高い無機
顔料でも熱変質を起こし易く、添加物や接着物質との反
応により変色したり、色あせることも多い。さらに、日
光に長期間暴露した場合には、色あせることも多い。塗
料組成物は、通常の場合無機顔料あるいは有機顔料を、
被膜形成剤である媒体(ビヒクル)を溶解している溶媒
に分散したものからなるが、これまでの顔料を用いた塗
料においては、それに含有させる顔料自体が350℃以
上の温度で色調が安定なものはなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a coating film is formed by using a paint, when the place of use is a place where the temperature is high, a heat-resistant paint that can withstand the temperature is used.
By the way, even when a coating composition developed for heat resistance or weather resistance is used, the heat resistance temperature of a coating film obtained by applying the coating composition is generally low. The reason is that the pigment used in the coating composition has low thermal stability at high temperatures. For example, an organic pigment discolors or oxidizes and burns at 300 ° C. or higher. In addition, even inorganic pigments having relatively high thermal stability are liable to undergo thermal deterioration, and are often discolored or faded by reaction with additives or adhesive substances. Furthermore, prolonged exposure to sunlight often results in fading. The coating composition usually contains an inorganic pigment or an organic pigment,
It consists of a medium in which a medium (vehicle) as a film forming agent is dispersed in a solvent in which the pigment is dispersed. However, in a conventional paint using a pigment, the pigment itself contained therein has a stable color tone at a temperature of 350 ° C. or more. There was nothing.

【0003】従来、耐熱塗料組成物において、耐熱塗料
用の媒体(ビヒクル)を、その使用温度で分類すると、
使用温度が165℃付近までは、有機系媒体とシリコー
ン変性有機系媒体が使用することができ、使用温度が3
16℃付近までは、シリコーン変性アルミニウム媒体又
はシリコーン媒体と熱安定性着色顔料が使用することが
でき、使用温度が424℃付近までは、シリコーン媒体
とアルミニウム顔料又はシリコーン媒体と黒色・灰色顔
料が使用することができ、使用温度が538℃付近まで
は、シリコーン媒体とアルミニウム顔料が使用すること
ができ、使用温度が650℃付近までは、シリコーン変
性アルミニウム媒体が使用することができるとされてお
り、650℃以上ではもはや耐熱媒体は使用することが
できず、セラミック塗装によるほかはないとされてい
る。
Conventionally, in a heat-resistant paint composition, a medium (vehicle) for a heat-resistant paint is classified according to its use temperature.
Up to a use temperature of about 165 ° C., an organic medium and a silicone-modified organic medium can be used.
Up to about 16 ° C, a silicone-modified aluminum medium or a silicone medium and a heat-stable color pigment can be used. Up to a use temperature of about 424 ° C, a silicone medium and an aluminum pigment or a silicone medium and a black / gray pigment are used. Up to a working temperature of around 538 ° C., a silicone medium and an aluminum pigment can be used, and up to a working temperature of around 650 ° C., a silicone-modified aluminum medium can be used, At 650 ° C. or higher, it is no longer possible to use a heat-resistant medium, and there is no other choice but to use ceramic coating.

【0004】一方、本発明者らは先に、金属又は金属化
合物粉体を核粒子として、該核粒子を金属アルコキシド
溶液中に分散し、該金属アルコキシドを該核粒子の表面
において加水分解するとにより、前記核粒子の表面に金
属酸化物の皮膜を形成し、さらに前記金属酸化物の被膜
を形成した粒子を前記金属アルコキシドとは異なった金
属の金属アルコキシド溶液中に分散し、該金属アルコキ
シドを該粒子の表面において加水分解する方法を繰り返
して前記核粒子の上に複数の異なった金属酸化物の被膜
を形成する方法を発明し特許出願した(特開平6−22
8604号公報)。また、本発明者らは前記の多層金属
酸化物被膜を有する粉体をさらに改良し、金属酸化物被
膜のみではなく、金属酸化物被膜と金属被膜とを交互に
複数層有するようにした多層被膜を有する粉体も発明し
た(特開平7−90310号公報)。また、同様に金属
又は金属化合物粉体の表面に金属酸化物の多層被膜を形
成させるが、金属酸化物膜を多層被覆した粉体を熱処理
して、より緻密で安定した金属酸化物多層被膜を有する
粉体を製造することに関する特許を出願した(特願平7
−80832号)。
[0004] On the other hand, the present inventors have previously made a metal or metal compound powder as core particles, disperse the core particles in a metal alkoxide solution, and hydrolyze the metal alkoxide on the surface of the core particles. Forming a metal oxide film on the surface of the core particles, further dispersing the metal oxide film-formed particles in a metal alkoxide solution of a metal different from the metal alkoxide, the metal alkoxide A method for forming a plurality of different metal oxide films on the core particles by repeating the method of hydrolysis on the surface of the particles has been invented (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-22).
8604). Further, the present inventors further improved the powder having the multilayer metal oxide coating, and not only the metal oxide coating, but also a multilayer coating having a plurality of metal oxide coatings and metal coatings alternately. (JP-A-7-90310). Similarly, a multi-layered metal oxide film is formed on the surface of the metal or metal compound powder, but the powder coated with the multi-layered metal oxide film is heat-treated to form a denser and more stable multi-layered metal oxide film. Filed a patent for manufacturing powder having
-80832).

【0005】前記金属粉体又は金属化合物粉体の表面に
金属酸化物の被覆膜を形成するために金属アルコキシド
を原料として使用する方法では、金属アルコキシドは高
価な化合物である関係で、それを用いて開発した製品の
価格も当然高価なものとなるので、製品の用途が非常に
限定される。この弱点を克服するため、本発明者らは、
核となる粉体粒子、あるいは下地となる被覆膜が耐酸性
や耐アルカリ性の場合には、金属塩水溶液から、より強
い酸やアルカリの添加による加水分解により、金属水酸
化物の沈殿を生成させ、該金属水酸化物で金属酸化物の
均一な被覆膜を形成することができる技術を開発し特許
を出願した。さらに、本発明者らは最近、見かけ比重が
0.1〜2.8と広い範囲の無機物質や有機物質からな
る粉体表面に屈折率の異なる多層の被覆膜を形成するこ
とにより多層被膜からの反射光の干渉波形を調整し、染
料や顔料を用いずとも青、緑、黄色などの安定な色調の
着色粉体が得られることを見出し特許出願した。該発明
により、有機溶媒のような1.0より低い比重の溶媒中
にも安定に分散できる着色粉体が得られるようになっ
た。
In the method of using a metal alkoxide as a raw material to form a coating film of a metal oxide on the surface of a metal powder or a metal compound powder, the metal alkoxide is an expensive compound. Naturally, the price of the product developed by using it is also expensive, so that the use of the product is very limited. To overcome this weakness, we have:
If the core powder particles or the underlying coating film are resistant to acid or alkali, a metal hydroxide aqueous solution precipitates from the metal salt aqueous solution by hydrolysis with the addition of a stronger acid or alkali. Then, a technique capable of forming a uniform coating film of a metal oxide with the metal hydroxide was developed and a patent was applied for. Furthermore, the present inventors have recently formed a multilayer coating film having a different refractive index on the surface of a powder composed of an inorganic or organic substance having a wide specific gravity of 0.1 to 2.8. A patent application was found that a color powder having a stable color tone such as blue, green, and yellow can be obtained without adjusting the interference waveform of the reflected light from the substrate and using a dye or a pigment. According to the invention, a colored powder that can be stably dispersed in a solvent having a specific gravity lower than 1.0 such as an organic solvent can be obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】高温熱処理装置、高温
反応装置や高温溶解装置など高温状態で長時間使用する
生産設備、高温暖房機、調理用器具など高温状態で長時
間使用する汎用設備などにおいて、前記装置や器具の酸
化に対する保護や美観保持の目的のために、装置や器具
が高温状態にさらされる部位に塗装を施こす必要性は多
い。このため、長時間高温状態にさらされても変・褪色
しない塗料が望まれている。また、長時間戸外で使用す
る設備や器具に施こされる塗装には耐候性や耐光性の塗
料が望まれる。本発明は、使用温度が350℃以上60
0℃以下という高い温度でも色あせたりしない、耐熱性
でかつ耐候性の優れた塗膜を得ることができる塗料組成
物を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Production equipment which is used for a long time in a high temperature state, such as a high temperature heat treatment apparatus, a high temperature reaction apparatus and a high temperature melting apparatus, and general-purpose equipment which is used for a long time in a high temperature state, such as a high temperature heater and cooking utensil. It is often necessary to apply a coating to a part where the device or apparatus is exposed to a high temperature for the purpose of protecting the device or apparatus from oxidation and maintaining the appearance. For this reason, paints that do not change or fade even when exposed to a high temperature for a long time are desired. In addition, weather-resistant and light-resistant paints are desired for coatings applied to equipment and instruments used outdoors for a long time. According to the present invention, the operating temperature is 350
It is an object of the present invention to provide a coating composition which does not fade even at a high temperature of 0 ° C. or less, and which can provide a coating film having excellent heat resistance and weather resistance.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題の解決手段を検
討している中に、先に本発明者が発明した多層被覆膜粉
体においては、光干渉膜を形成する多層被覆膜を構成す
る金属酸化物膜あるいは金属膜を構成する物質が熱に安
定であるため、この光干渉膜を形成する多層被覆膜が熱
に安定であり、その結果前記の多層被覆膜粉体を用いれ
ば耐熱用の塗料組成物を得ることができるのではないか
ということを着想し、それを基礎して研究を進めること
により、本発明に到達した。すなわち、本発明は、以下
の手段により前記の課題を解決した。 (1)350℃以上600℃以下の高温度において変形
や着色を起こさない材質の粉体核粒子の表面に複数の屈
折率の異なる光干渉性多層被膜を有する粉体からなる顔
料を透明被覆膜を与えるビヒクルの溶媒溶液又はビヒク
ルとともに溶媒に分散してなることを特徴とする耐熱塗
料組成物。
While studying the means for solving the above problems, in the multilayer coating film powder invented by the present inventor, the multilayer coating film for forming the light interference film is used. Since the constituent metal oxide film or the material forming the metal film is stable to heat, the multilayer coating film forming the light interference film is stable to heat, and as a result, With the idea that a coating composition for heat resistance could be obtained if used, the present inventors reached the present invention by conducting research on the basis thereof. That is, the present invention has solved the above-mentioned problems by the following means. (1) Transparent coating of a pigment composed of a powder having a plurality of light interference multilayer coatings having different refractive indices on the surface of powder core particles of a material which does not cause deformation or coloring at a high temperature of 350 ° C. or more and 600 ° C. or less. A heat-resistant paint composition characterized by being dispersed in a solvent together with a solvent solution or a vehicle for a film-forming vehicle.

【0008】(2)前記光干渉性多層被膜の少なくとも
1層が無機金属化合物層であることを特徴とする前記
(1)に記載の耐熱塗料組成物。 (3)前記光干渉性多層被膜の少なくとも1層が金属層
または合金層であることを特徴とする前記(1)に記載
の耐熱塗料組成物。 (4)前記透明被覆膜を与える媒体が純シリコン樹脂、
フッ素樹脂またはシリコン変性樹脂から選ばれる1の樹
脂からなることを特徴とする前記(1)に記載の耐熱塗
料組成物。
(2) The heat-resistant coating composition according to (1), wherein at least one layer of the light interference multilayer coating is an inorganic metal compound layer. (3) The heat-resistant coating composition according to (1), wherein at least one layer of the light interference multilayer coating is a metal layer or an alloy layer. (4) The medium for providing the transparent coating film is pure silicon resin,
The heat-resistant paint composition according to the above (1), comprising one resin selected from a fluororesin and a silicon-modified resin.

【0009】本発明の骨子は、粉体核粒子の表面に複数
の屈折率の異なる光干渉性多層被膜を設けることにより
色を有するようにした顔料は、温度によって該粉体核粒
子の形および該多層被膜の各層の屈折率と膜厚が大きく
変わらなければ色は変化せず、各層の屈折率と膜厚の温
度変化は少ないので高温まで色は変化せず、従って、3
50℃以上600℃以下の高温度においても安定な色調
が保たれることにある。また、本発明の前記顔料は、日
光に長期間暴露されても粉体核粒子の形および多層被膜
の各層の屈折率と膜厚が変わらないので色調は変化しな
い。そのために、通常熱安定の高い金属酸化物や金属そ
のものを使用すればよく、熱安定性や化学安定性の低い
有色物質(染料や有機顔料)を使用しなくてもよい点に
優れた利点がある。
The essence of the present invention is to provide a pigment having a color by providing a plurality of light interference multilayer coatings having different refractive indexes on the surface of the powder core particles. If the refractive index and film thickness of each layer of the multilayer coating do not change significantly, the color does not change, and since the refractive index and film thickness of each layer does not change much with temperature, the color does not change up to high temperatures.
A stable color tone is maintained even at a high temperature of 50 ° C to 600 ° C. Further, the pigment of the present invention does not change its color tone even when exposed to sunlight for a long time because the shape of the powder core particles and the refractive index and the film thickness of each layer of the multilayer coating do not change. For this purpose, a metal oxide having high thermal stability or a metal itself may be used, and a superior advantage in that a colored substance (dye or organic pigment) having low thermal stability or chemical stability may not be used. is there.

【0010】本発明において、顔料粉体の核を構成する
粉体核粒子は、有機物でも無機物でもよいが、350℃
以上600℃以下の高温度において変形や着色を起こさ
ないものであることが要求されることから、無機物が好
ましく、有機物としてはかなり限定されたものとなる。
また、粉体核粒子の見かけ比重は特に限定されるもので
はなく、粘度の低い塗料では、媒体中に分散させる顔料
の分散安定性を良くするために、媒体となる有機溶媒に
近い、低い見かけ比重をもつ粉体核粒子を使用すること
が望ましい。
In the present invention, the powder core particles constituting the core of the pigment powder may be organic or inorganic.
Since it is required that the material does not undergo deformation or coloring at a high temperature of 600 ° C. or less, inorganic materials are preferable, and organic materials are considerably limited.
The apparent specific gravity of the powder core particles is not particularly limited, and in a low-viscosity coating material, in order to improve the dispersion stability of the pigment dispersed in the medium, a low apparent density close to the organic solvent serving as the medium is used. It is desirable to use powder core particles having a specific gravity.

【0011】本発明において、前記無機性物質からなる
粉体核粒子を構成する無機性物質としては、鉄、ニッケ
ル、クロム、チタン、アルミニウム等の金属、また鉄−
ニッケルや鉄−コバルト合金等の金属合金、さらには鉄
・ニッケル合金窒化物や鉄・ニッケル・コバルト合金窒
化物、また無機化合物の各種、例えば、金属酸化物とし
ては例えば鉄、ニッケル、クロム、チタン、アルミニウ
ム、ケイ素(この場合ケイ素は金属に分類するものとす
る)等の酸化物の他、カルシウム、マグネシウム、バリ
ウム等のアルカリ土類金属酸化物あるいはこれらの複合
酸化物、粘土類、ガラス類等が挙げられる。特に見かけ
比重の小さい粉体核粒子としては、シラスバルーン(中
空ケイ酸粒子)などの無機中空粒子、微小炭素中空球
(クレカスフェアー)、シリカ微小中空球、炭酸カルシ
ウム微小中空球、などが挙げられる。
In the present invention, the inorganic material constituting the powder core particles made of the inorganic material includes metals such as iron, nickel, chromium, titanium, and aluminum;
Metal alloys such as nickel and iron-cobalt alloys, as well as iron-nickel alloy nitrides and iron-nickel-cobalt alloy nitrides, and various inorganic compounds, such as metal oxides such as iron, nickel, chromium, and titanium , Aluminum, silicon (in this case, silicon is classified as a metal), etc., alkaline earth metal oxides such as calcium, magnesium, barium and the like, or composite oxides thereof, clays, glasses, etc. Is mentioned. In particular, examples of powder core particles having a small apparent specific gravity include inorganic hollow particles such as shirasu balloons (hollow silicic acid particles), fine carbon hollow spheres (crecassphere), silica fine hollow spheres, and calcium carbonate fine hollow spheres. Can be

【0012】粉体核粒子の表面に複数の屈折率の異なる
光干渉性多層被膜を設けて着色した顔料において、粉体
核粒子の材質として有機性物質からなる粉体を使用する
ことはできる。本発明の粉体核粒子を構成する有機性物
質としては、天然および合成の高分子化合物が挙げられ
る。しかしながら、多くの天然および合成の高分子化合
物は350℃以上(600℃以下)の高温度にさらされ
ると変形や酸化変色を起こすので使用できない。架橋処
理した耐熱性の縮合性高分子化合物、例えば、ポリアミ
ド樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂
などの中に使用に適するものを見いだすことができる。
粉体核粒子は不均一な形状の粉体でも良いが、球形の粉
体であることが好ましい。
In a pigment colored by providing a plurality of light interference multilayer films having different refractive indexes on the surface of the powder core particles, a powder made of an organic substance can be used as the material of the powder core particles. Examples of the organic substance constituting the powder core particles of the present invention include natural and synthetic polymer compounds. However, many natural and synthetic polymer compounds cannot be used because they undergo deformation and oxidative discoloration when exposed to high temperatures of 350 ° C. or higher (600 ° C. or lower). Among the heat-resistant condensable polymer compounds subjected to cross-linking, for example, polyamide resins, polyimide resins, epoxy resins, melamine resins, and the like, suitable for use can be found.
The powder core particles may be non-uniformly shaped powders, but are preferably spherical powders.

【0013】本発明の顔料粉体において、粉体核粒子の
表面に形成される複数の被膜層は、それらの屈折率が互
いに異なるものであることが必要であり、それらの被膜
層を構成する材料は無機金属化合物、金属または合金、
および有機物のうちから任意に選択することが望まし
い。被膜層を構成する無機金属化合物としては、その代
表的なものとして金属酸化物が挙げられ、具体例として
例えば鉄、ニッケル、クロム、チタン、アルミニウム、
ケイ素、カルシウム、マグネシウム、バリウムなどの酸
化物、あるいはこれらの複合酸化物が挙げられる。さら
に、金属酸化物以外の金属化合物としてはフッ化マグネ
シウム、鉄窒化物などの金属窒化物、金属炭化物などが
挙げられる。被膜層を構成する金属単体としては金属
銀、金属コバルト、金属ニッケル、金属鉄などが挙げら
れ、金属合金としては鉄・ニッケル合金、鉄・コバルト
合金、鉄・ニッケル合金窒化物、鉄・ニッケル・コバル
ト合金窒化物などが挙げられる。
In the pigment powder of the present invention, the plurality of coating layers formed on the surface of the powder core particles need to have different refractive indexes from each other, and constitute the coating layers. Materials are inorganic metal compounds, metals or alloys,
It is desirable to arbitrarily select from among organic and organic substances. Examples of the inorganic metal compound constituting the coating layer include metal oxides as typical ones, and specific examples thereof include, for example, iron, nickel, chromium, titanium, aluminum,
Oxides such as silicon, calcium, magnesium, barium and the like, and composite oxides thereof are mentioned. Further, examples of the metal compound other than the metal oxide include metal nitrides such as magnesium fluoride and iron nitride, and metal carbides. Examples of simple metals constituting the coating layer include metallic silver, metallic cobalt, metallic nickel, metallic iron and the like, and metallic alloys include iron / nickel alloy, iron / cobalt alloy, iron / nickel alloy nitride, iron / nickel / And cobalt alloy nitride.

【0014】被膜層を構成する有機物としては、核を構
成する上記の有機物と同一でも異なってもよく、特に限
定されるものではないが、好ましくは樹脂である。樹脂
の具体例としては、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、
エポキシ樹脂、メラミン樹脂などが挙げられる。このよ
うに、被膜層を構成する材料として種々の材料を使用す
ることができるが、それらの材料の組合せは各被膜層の
屈折率を考慮した上で、顔料や塗料の種類、目的、被塗
布物、耐熱性、耐光性などに応じて適宜選択することが
必要である。本発明の顔料粉体の粒径は、特に限定され
ず、目的に応じて適宜調整することができるが、通常は
0.01μm〜数mmの範囲である。
The organic substance constituting the coating layer may be the same as or different from the above-mentioned organic substance constituting the core, and is not particularly limited, but is preferably a resin. Specific examples of the resin, polyamide resin, polyimide resin,
Epoxy resins, melamine resins and the like can be mentioned. As described above, various materials can be used as the material constituting the coating layer, and the combination of these materials is determined in consideration of the refractive index of each coating layer, and the type, purpose, It is necessary to select an appropriate material according to the material, heat resistance, light resistance and the like. The particle size of the pigment powder of the present invention is not particularly limited and can be appropriately adjusted depending on the purpose, but is usually in the range of 0.01 μm to several mm.

【0015】また、前記複数の被膜層を構成する各単位
被膜層は、特定の同一波長の干渉反射ピークまたは干渉
透過ボトムを有するように各単位被膜層の膜厚を設定し
たものであることが望ましい。さらに好ましくは、各単
位被膜層の膜厚の設定は、下記式(I): N×d=m×λ/4 (I) 〔但し、Nは複素屈折率、dは基本膜厚、mは整数(自
然数)、λは前記干渉反射ピークまたは干渉透過ボトム
の波長を表し、Nは下記式(II): N=n+iκ (II) (nは各単位被膜層の屈折率、iは複素数、κは減衰係
数を表す)〕を満たす基本膜厚とし、屈折率の減衰係数
κによる位相ずれ、膜界面での位相ずれ、屈折率の分散
および粒子形状に依存するピークシフトからなる関数よ
り、各単位被膜層が前記特定の同一波長の干渉反射ピー
クまたは干渉透過ボトムを有するように、該各単位被膜
層の実膜厚を補正したものである。
Further, each unit coating layer constituting the plurality of coating layers may have a thickness set for each unit coating layer so as to have an interference reflection peak or an interference transmission bottom of a specific same wavelength. desirable. More preferably, the thickness of each unit coating layer is set by the following formula (I): N × d = m × λ / 4 (I) [where N is a complex refractive index, d is a basic thickness, and m is Integer (natural number), λ represents the wavelength of the interference reflection peak or the interference transmission bottom, and N is the following formula (II): N = n + iκ (II) (n is the refractive index of each unit coating layer, i is a complex number, κ Represents a damping coefficient)], and each unit is obtained from a function consisting of a phase shift due to a refractive index attenuation coefficient κ, a phase shift at a film interface, a dispersion of a refractive index, and a peak shift depending on a particle shape. The actual thickness of each unit coating layer is corrected so that the coating layer has the interference reflection peak or the interference transmission bottom of the specific wavelength.

【0016】本発明の耐熱塗料組成物の特徴は、前記粉
体核粒子の表面に複数の屈折率の異なる光干渉性多層被
膜を設けて着色した顔料は、該多層被膜の各層の屈折率
と膜厚が変わらなければ色は変化せず、各層の屈折率と
膜厚の温度変化は少ないので、該顔料を含んでなる塗料
は高温まで色は変化せず350℃以上600℃以下の高
温度においても安定な色調が保たれることにある。ま
た、本発明の前記顔料を含んでなる塗料は、日光に長期
間暴露されても該顔料の多層被膜の各層の屈折率と膜厚
が変わらないので顔料の色調は変化しない。
A feature of the heat-resistant coating composition of the present invention is that a pigment colored by providing a plurality of light interference multilayer coatings having different refractive indexes on the surface of the powder core particles has a refractive index of each layer of the multilayer coating. If the film thickness does not change, the color does not change and the refractive index of each layer and the temperature change of the film thickness are small, so that the paint containing the pigment does not change its color up to a high temperature and has a high temperature of 350 ° C or more and 600 ° C or less. In this case, a stable color tone is maintained. Further, the paint containing the pigment of the present invention does not change the color tone of the pigment because the refractive index and the thickness of each layer of the multilayer coating of the pigment do not change even when exposed to sunlight for a long period of time.

【0017】本発明の耐熱塗料組成物に用いられる顔料
粉体が耐熱性であるためには、粉体核粒子および粉体核
粒子の表面に被覆する光干渉性多層被膜は、高温状態に
長期間置かれても変形および変色しないことが必要であ
る。高温状態において変形しないためには、前記有機物
として挙げた樹脂類は架橋するなどして変形しないよう
にする必要がある。また、架橋しなくても材質的に分解
や変質しないような安定なものであることが望ましい。
このような好ましい樹脂としては、純シリコン樹脂、フ
ッ素樹脂またはシリコン変性樹脂が挙げられる。また、
粉体核粒子として、比重が1.0より小さく、かつ高温
状態に長期間置かれても変形および変色しないものとし
て、その中で好ましいものとしては、シラスバルーン
(中空ケイ酸粒子)などの無機中空粒子、微小炭素中空
球(クレカスフェアー)、シリカ微小中空球、炭酸カル
シウム微小中空球、などが挙げられる。また、樹脂とし
てはフタル酸イミド樹脂などが挙げられる。前記耐熱性
粉体核粒子の体積熱膨張係数は10-4/K-1の程度であ
り、前記耐熱性有機性被膜の体積熱膨張係数は10-4
-1の程度であり、また無機性被膜の体積熱膨張係数は
10-5/K-1の程度であり、かつ粉体核粒子および各層
の被膜の熱膨張は相対的な変化であるので、かかる程度
のディメンジョンの変化によっては光干渉性多層被膜を
設けて着色した顔料の色は変化しない。
In order for the pigment powder used in the heat-resistant coating composition of the present invention to be heat-resistant, the powder core particles and the light interference multilayer coating covering the surfaces of the powder core particles must be maintained at high temperatures. It is necessary that they do not deform and discolor even if they are placed for a period of time. In order to prevent the resin from being deformed in a high temperature state, it is necessary to prevent the resins listed as the organic substances from being deformed by crosslinking or the like. Further, it is desirable that the material is stable so that the material is not decomposed or deteriorated without cross-linking.
Examples of such a preferable resin include a pure silicon resin, a fluororesin, or a silicon-modified resin. Also,
As the powder core particles, those having a specific gravity of less than 1.0 and which are not deformed or discolored even after being placed in a high temperature state for a long period of time, preferable among them are inorganic particles such as shirasu balloons (hollow silicate particles). Hollow particles, micro carbon hollow spheres (Crecus sphere), silica micro hollow spheres, calcium carbonate micro hollow spheres, and the like. Examples of the resin include a phthalic imide resin. The volumetric thermal expansion coefficient of the refractory powder core particles is of the order of 10 -4 / K -1, volumetric thermal expansion coefficient of the heat-resistant organic coating 10-4 /
On the order of K -1, also volumetric thermal expansion coefficient of the inorganic coating is of the order of 10 -5 / K -1, and the thermal expansion of the powder core particle and each layer of the coating is a relative change The color of the pigment colored by providing the light interference multilayer coating does not change depending on such a change in the dimension.

【0018】本発明の耐熱性塗料組成物は、粉体核粒子
の表面に複数の屈折率の異なる光干渉性多層被膜を設け
て着色した顔料を媒体(ビヒクル)と溶剤および乾燥促
進剤などを混合して塗料組成物とする。本発明の耐熱性
塗料組成物に使用する耐熱性の媒体(樹脂)としては、
純シリコン樹脂、フッ素樹脂の他、アルキッド樹脂、エ
ポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹
脂などの一般塗料用に使用する樹脂をシリコン変性して
耐熱性にしたものが挙げられる。本発明の耐熱性塗料組
成物に使用する溶剤は、一般塗料用に使用する溶剤を使
用することができ、特に制限されない。通常塗料用に使
用する溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、
n−ヘキサン、シクロヘキサン、ベンジン、ケロシンな
どの炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、イソプ
ロパノール、ブタノールなどのアルコール系溶剤、アセ
トン、MEK、メチル・イソブチルケトンなどのケトン
系溶剤、メチルアセテート、エチルアセテート、ブチル
アセテートなどのエステル系溶剤などを挙げることがで
きる。また、乾燥促進剤としては、オクチル酸鉛、シラ
ンカップリング剤、チタンカップリング剤などを挙げる
ことができる。
The heat-resistant coating composition of the present invention is obtained by providing a medium (vehicle), a solvent, a drying accelerator, etc., by coloring a pigment obtained by providing a plurality of optical interference multilayer films having different refractive indexes on the surface of powder core particles. Mix to form a coating composition. The heat-resistant medium (resin) used in the heat-resistant coating composition of the present invention includes:
In addition to pure silicon resin and fluororesin, alkyd resin, epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, melamine resin and other resins used for general paints are modified with silicon to have heat resistance. The solvent used for the heat-resistant coating composition of the present invention can be a solvent used for general coatings, and is not particularly limited. Solvents usually used for paints include benzene, toluene, xylene,
Hydrocarbon solvents such as n-hexane, cyclohexane, benzine and kerosene; alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol; ketone solvents such as acetone, MEK and methyl isobutyl ketone; methyl acetate, ethyl acetate and butyl Ester solvents such as acetate can be used. Further, examples of the drying accelerator include lead octylate, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, and the like.

【0019】前記粉体核粒子の表面に光干渉性多層被膜
を形成する方法としては、その形成する物質に応じて次
のような方法を挙げることができる。 (1)有機物膜(樹脂膜)を形成する場合 a.液相中での重合法 核となる粒子を分散させて乳化重合させることにより、
その粒子の上に樹脂膜を形成させる方法などが使用でき
る。また、インシッチューな重合法が使用できる。しか
しながら、本発明の耐熱性顔料用には、重合性有機物膜
を使用することは困難であろう。 b.気相中での製膜法としては、化学的気相沈着法(C
VD)や物理的気相沈着法(PVD)などが使用でき
る。
As a method for forming a light interference multilayer film on the surface of the powder core particles, the following methods can be mentioned depending on the substance to be formed. (1) When forming an organic film (resin film) a. Polymerization method in liquid phase By dispersing core particles and performing emulsion polymerization,
A method of forming a resin film on the particles can be used. Further, an in-situ polymerization method can be used. However, it will be difficult to use a polymerizable organic film for the heat-resistant pigment of the present invention. b. As a film forming method in a gas phase, a chemical vapor deposition method (C
VD) or physical vapor deposition (PVD).

【0020】(2)無機金属化合物膜を形成する場合 a.液相中での固相析出法 核となる粒子を金属アルコキシド溶液中に分散し、金属
アルコキシドを加水分解することにより、その粒子の上
に金属酸化物膜を形成する方法が好ましく、緻密な金属
酸化物膜を形成することができる。この方法により多層
金属酸化物被膜粉体を製造する方法は、特開平6−22
8604号公報や特開平7−90310号公報に記載さ
れている。金属アルコキシドとしては、亜鉛、アルミニ
ウム、カドミウム、チタン、ジルコニウム、タンタル、
ケイ素等必要な金属酸化物に対応する金属のアルコキシ
ドが選択される。金属酸化物膜が形成された粉体は、溶
液から取り出し乾燥すると、強固な金属酸化物膜が得ら
れる。乾燥は真空乾燥することが好ましい。なお、無機
粉体が核粒子の場合、さらに真空あるいは不活性雰囲気
中で200〜800℃で0.5〜6時間熱処理すると、
さらに強固な膜となり好ましい。
(2) When an inorganic metal compound film is formed a. Solid phase deposition method in liquid phase A method of dispersing particles serving as nuclei in a metal alkoxide solution and hydrolyzing the metal alkoxide to form a metal oxide film on the particles is preferable. An oxide film can be formed. A method for producing a multilayer metal oxide coating powder by this method is disclosed in
8604 and JP-A-7-90310. Metal alkoxides include zinc, aluminum, cadmium, titanium, zirconium, tantalum,
An alkoxide of a metal corresponding to a required metal oxide such as silicon is selected. The powder on which the metal oxide film is formed is taken out of the solution and dried to obtain a strong metal oxide film. Drying is preferably performed under vacuum. In the case where the inorganic powder is core particles, heat treatment is further performed at 200 to 800 ° C. for 0.5 to 6 hours in a vacuum or an inert atmosphere.
A more robust film is preferable.

【0021】前記金属酸化物膜を形成した粒子の上に
は、苛性アルカリ、アンモニアまたは尿素等の強い加水
分解剤を用い(金属アルコキシドより安価な金属塩を原
料として、)金属酸化物膜を形成する方法により金属水
酸化物あるいは金属酸化物を粉体粒子のまわりに析出さ
せることができる。このような場合において粉体粒子の
表面に金属酸化物膜を析出させる別の方法は、硫酸チタ
ンや硫酸ジルコンのように、加熱により分解してチタン
酸化物やジルコン酸化物を析出させるような金属塩を原
料とし、これら金属塩の水溶液中に粉体粒子を浸漬し、
加熱して分解させ、粉体粒子のまわりに金属酸化物膜を
析出させることにより被覆膜を形成することができる。 b.気相中での製膜法(CVD)(PVD) 金属酸化物等は、周知の化学蒸着法或いは物理蒸着法の
手段によりその薄膜を形成することができる。
A metal oxide film is formed on the particles on which the metal oxide film has been formed by using a strong hydrolyzing agent such as caustic alkali, ammonia or urea (using a metal salt which is less expensive than metal alkoxide). The metal hydroxide or metal oxide can be precipitated around the powder particles by the above method. In such a case, another method of depositing a metal oxide film on the surface of powder particles is a metal such as titanium sulfate or zircon sulfate that is decomposed by heating to deposit titanium oxide or zircon oxide. Using the salt as a raw material, immersing the powder particles in an aqueous solution of these metal salts,
The coating film can be formed by heating and decomposing to deposit a metal oxide film around the powder particles. b. Film Formation Method in Gas Phase (CVD) (PVD) A thin film of a metal oxide or the like can be formed by a known chemical vapor deposition method or physical vapor deposition method.

【0022】(3)金属膜あるいは合金膜を形成する場
合 a.液相中での金属塩の還元法 金属塩水溶液中で金属塩を還元して金属を析出させて金
属膜を形成する、いわゆる化学メッキ法が使用される。 b.気相中での製膜法(CVD)(PVD) 金属の真空蒸着などにより、粒子の表面に金属膜を形成
することができる。またスパッタリング法によって設け
ることもできる。しかしながら、スパッタリング法にお
いては、粉体に金属蒸気が均一に当たらず、各粉体ごと
に被覆される膜厚が異なるという欠点がある。
(3) When forming a metal film or an alloy film a. Method of Reducing Metal Salt in Liquid Phase A so-called chemical plating method of reducing a metal salt in an aqueous solution of a metal salt to deposit a metal to form a metal film is used. b. Film formation method in gas phase (CVD) (PVD) A metal film can be formed on the surface of particles by vacuum evaporation of metal or the like. Further, it can be provided by a sputtering method. However, the sputtering method has a disadvantage that the powder is not uniformly irradiated with the metal vapor, and the thickness of the coated powder differs for each powder.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】次に一例として、高屈折率の金属
酸化物と低屈折率の金属酸化物の交互多層膜を形成する
方法について具体的に説明する。まず、高屈折率の金属
酸化物の被膜を形成する方法としては、チタンあるいは
ジルコニウムなどのアルコキシドを溶解したアルコール
溶液に粉体核粒子を分散し、攪拌させながら水とアルコ
ール及び触媒の混合溶液を滴下し、前記アルコキシドを
加水分解することにより、粉体核粒子表面に高屈折率膜
として酸化チタン膜あるいは酸化ジルコニウム膜を形成
する。その後、この粉体を固液分離し、乾燥後、熱処理
を施す。乾燥手段としては、真空加熱乾燥、真空乾燥、
自然乾燥のいずれでもよい。また、雰囲気調整しながら
不活性雰囲気中で噴霧乾燥機などの装置を用いることも
可能である。熱処理は、酸化しない皮膜組成物は空気中
で、酸化しやすい皮膜組成物は不活性雰囲気中で、15
0〜1100℃(粉体核粒子が無機粉体の場合)または
150〜500℃(粉体核粒子が無機粉体以外の場合)
で1分〜3時間熱処理する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, as an example, a method for forming an alternate multilayer film of a metal oxide having a high refractive index and a metal oxide having a low refractive index will be specifically described. First, as a method of forming a metal oxide film having a high refractive index, powder core particles are dispersed in an alcohol solution in which an alkoxide such as titanium or zirconium is dissolved, and a mixed solution of water, alcohol, and a catalyst is stirred while stirring. By dropping and hydrolyzing the alkoxide, a titanium oxide film or a zirconium oxide film is formed as a high refractive index film on the surface of the powder core particles. Thereafter, the powder is subjected to solid-liquid separation, dried and then subjected to a heat treatment. As drying means, vacuum heating drying, vacuum drying,
Any of natural drying may be used. Further, it is also possible to use a device such as a spray dryer in an inert atmosphere while adjusting the atmosphere. In the heat treatment, a coating composition that does not oxidize is placed in air, and a coating composition that is easily oxidized is placed in an inert atmosphere.
0 to 1100 ° C (when the powder core particles are inorganic powder) or 150 to 500 ° C (when the powder core particles are other than inorganic powder)
For 1 minute to 3 hours.

【0024】続いて、低屈折率の金属酸化物の被膜を形
成する方法としては、ケイ素アルコキシドあるいはアル
ミニウムアルコキシドを溶解したアルコール溶液に、前
記の高屈折率膜を形成した粉体を分散し、攪拌させなが
ら水とアルコール及び触媒の混合溶液を滴下し、前記ア
ルコキシドを加水分解することにより、粉体核粒子表面
に低屈折率膜として酸化ケイ素あるいは酸化アルミニウ
ムの膜を形成する。その後、粉体を固液分離し、真空乾
燥後、前記と同様に熱処理を施す。この操作により、粉
体核粒子の表面に2層の、高屈折率の金属酸化物膜と低
屈折率の金属酸化物膜を有する粉体が得られる。図1
は、本発明の顔料粉体の概念的構造を示す断面図であっ
て、比重0.1〜2.8の粉体核粒子1を核とし、その
表面に2層の、屈折率の異なる被膜層2、3がそれぞれ
交互に設けられて4層の層が設けられている。
Subsequently, as a method for forming a metal oxide film having a low refractive index, the powder having the high refractive index film is dispersed in an alcohol solution in which silicon alkoxide or aluminum alkoxide is dissolved, and the mixture is stirred. A mixed solution of water, an alcohol and a catalyst is added dropwise to the mixture while the alkoxide is hydrolyzed to form a silicon oxide or aluminum oxide film as a low refractive index film on the surface of the powder core particles. Thereafter, the powder is subjected to solid-liquid separation, dried under vacuum, and then subjected to heat treatment in the same manner as described above. By this operation, a powder having two layers of a high-refractive-index metal oxide film and a low-refractive-index metal oxide film on the surface of the powder core particles is obtained. FIG.
1 is a sectional view showing a conceptual structure of a pigment powder of the present invention, wherein powder core particles 1 having a specific gravity of 0.1 to 2.8 are used as nuclei, and two coating films having different refractive indexes are formed on the surface thereof. The layers 2 and 3 are provided alternately, and four layers are provided.

【0025】また、本発明の粉体核粒子の表面に形成す
る屈折率の異なる交互被覆膜の各層の厚さを調整するこ
とにより特別の機能を与えることができる。例えば、粉
体核粒子の表面に、屈折率の異なる交互被覆膜を、次の
式(I)を満たすように、被膜を形成する物質の屈折率
nと可視光の波長の4分の1の整数m倍に相当する厚さ
dを有する交互膜を適当な厚さと枚数設けると、特定の
波長λの光(フレネルの干渉反射を利用したもの)が反
射または吸収される。 nd=mλ/4 (I) この作用を利用して、粉体核粒子の表面に目標とする可
視光の波長に対し式(I)を満たすような膜の厚みと屈
折率を有する酸化物膜を製膜し、さらにその上に屈折率
の異なる酸化物膜を被覆することを1度あるいはそれ以
上交互に繰り返すことにより可視光域に特有の反射ある
いは吸収波長幅を有する膜が形成される。このとき製膜
する物質の順序は次のように決める。まず核となる有機
物の屈折率が高いときには第1層目が屈折率の低い膜、
逆の関係の場合には第1層目が屈折率の高い膜とするこ
とが好ましい。
A special function can be provided by adjusting the thickness of each layer of the alternating coating film having a different refractive index formed on the surface of the powder core particles of the present invention. For example, an alternating coating film having a different refractive index is formed on the surface of the powder core particles so that the following formula (I) is satisfied, the refractive index n of the material forming the coating film and a quarter of the wavelength of visible light. When an appropriate thickness and the number of the alternating films having a thickness d corresponding to an integer m times as large as are provided, light having a specific wavelength λ (using interference reflection of Fresnel) is reflected or absorbed. nd = mλ / 4 (I) By utilizing this action, an oxide film having a film thickness and a refractive index that satisfies the formula (I) with respect to a target wavelength of visible light on the surface of the powder core particles. Is formed, and coating with an oxide film having a different refractive index is alternately repeated once or more, thereby forming a film having a reflection or absorption wavelength width specific to the visible light region. At this time, the order of the materials to be formed is determined as follows. First, when the refractive index of a core organic substance is high, the first layer is a film having a low refractive index,
In the case of the opposite relationship, the first layer is preferably a film having a high refractive index.

【0026】膜厚は、膜屈折率と膜厚の積である光学膜
厚の変化を分光光度計などで反射波形として測定、制御
するが、反射波形が最終的に必要な波形になるように各
層の膜厚を設計する。例えば、図2に示すように各単位
被膜の反射波形のピーク位置を精密に合わせると、染料
や顔料を用いずとも青、緑、黄色などの単色の着色粉体
とすることができる。
The film thickness is measured and controlled as a reflection waveform using a spectrophotometer or the like to measure and control the change in the optical film thickness, which is the product of the film refractive index and the film thickness. The thickness of each layer is designed. For example, as shown in FIG. 2, when the peak positions of the reflection waveform of each unit film are precisely adjusted, a single colored powder such as blue, green, and yellow can be obtained without using a dye or a pigment.

【0027】ただし、実際の粉体の場合、粉体の粒径、
形状、膜物質および核粒子物質の相互の界面での位相ず
れ及び屈折率の波長依存性によるピークシフトなどを考
慮して設計する必要がある。例えば、核粒子の形状が平
行平板状である場合には、粒子平面に形成される平行膜
によるフレネル干渉は上記式(I)のnを次の式(II)
のNに置き換えた条件で設計する。特に、粉体の形状が
平行平板状である場合でも金属膜が含まれる場合には、
式(II)の金属の屈折率Nに減衰係数κが含まれる。な
お、透明酸化物(誘電体)の場合にはκは非常に小さく
無視できる。 N=n+iκ(iは複素数を表す) (II) この減衰係数κが大きいと、膜物質および核粒子物質の
相互の界面での位相ずれが大きくなり、さらに多層膜の
すべての層に位相ずれによる干渉最適膜厚に影響を及ぼ
す。
However, in the case of an actual powder, the particle size of the powder,
It is necessary to design in consideration of the shape, the phase shift at the interface between the film material and the nuclear particle material, and the peak shift due to the wavelength dependence of the refractive index. For example, when the shape of the core particle is a parallel plate, the Fresnel interference by the parallel film formed on the particle plane is obtained by replacing n in the above formula (I) with the following formula (II).
The design is performed under the condition that N is replaced. In particular, when the metal film is included even when the shape of the powder is a parallel plate,
The damping coefficient κ is included in the refractive index N of the metal of the formula (II). In the case of a transparent oxide (dielectric), κ is very small and can be ignored. N = n + iκ (i represents a complex number) (II) If this damping coefficient κ is large, the phase shift at the mutual interface between the film material and the nuclear particle material becomes large, and all the layers of the multilayer film are caused by the phase shift. Affects the interference optimum film thickness.

【0028】これにより幾何学的な膜厚だけを合わせて
もピーク位置がずれるため、特に単色に着色する際に色
が淡くなる。これを防ぐためには、すべての膜に対する
位相ずれの影響を加味し、コンピュータシミュレーショ
ンであらかじめ膜厚の組合せが最適になるように設計す
る。さらに、金属表面にある酸化物層のための位相ずれ
や、屈折率の波長依存性によるピークシフトがある。こ
れらを補正するためには、分光光度計などで、反射ピー
クや吸収ボトムが最終目的膜数で目標波長になるよう最
適の条件を見出すことが必要である。
As a result, even if only the geometrical film thickness is adjusted, the peak position shifts, so that the color becomes lighter, especially when colored in a single color. In order to prevent this, the effects of the phase shift on all the films are taken into consideration, and a computer simulation is designed so that the combination of the film thicknesses is optimized in advance. Further, there is a phase shift due to the oxide layer on the metal surface and a peak shift due to the wavelength dependence of the refractive index. In order to correct these, it is necessary to find an optimal condition using a spectrophotometer or the like so that the reflection peak or the absorption bottom becomes the target wavelength in the final target film number.

【0029】球状粉体などの曲面に形成された膜の干渉
は平板と同様に起こり、基本的にはフレネルの干渉原理
に従う。したがって、着色方法も図2のように単色に設
計することができる。ただし曲面の場合には、粉体に入
射し反射された光が複雑に干渉を起こす。これらの干渉
波形は膜数が少ない場合には平板とほぼ同じである。し
かし、総数が増えると多層膜内部での干渉がより複雑に
なる。多層膜の場合もフレネル干渉に基づいて、反射分
光曲線をコンピュータシミュレーションであらかじめ膜
厚の組合せが最適になるよう設計することができる。特
に粉体核粒子表面への被膜形成の場合、粉体核粒子表面
とすべての膜に対する位相ずれの影響を加味し、コンピ
ュータシミュレーションであらかじめ膜厚の組合せが最
適になるよう設計する。
The interference of a film formed on a curved surface such as a spherical powder occurs similarly to a flat plate, and basically follows the Fresnel interference principle. Therefore, the coloring method can be designed to be a single color as shown in FIG. However, in the case of a curved surface, light incident on and reflected by the powder causes complicated interference. These interference waveforms are almost the same as a flat plate when the number of films is small. However, as the total number increases, the interference inside the multilayer film becomes more complicated. Also in the case of a multilayer film, the reflection spectral curve can be designed in advance by computer simulation based on the Fresnel interference so that the combination of the film thickness is optimized. In particular, in the case of forming a film on the surface of the powder core particles, the effect of the phase shift on the surface of the powder core particles and all the films is taken into consideration, and a computer simulation is designed to optimize the combination of film thickness in advance.

【0030】前記本発明の塗料組成物を用いて被塗装体
に塗布する場合、塗料組成物中の顔料と媒体の含有量の
関係は、体積比で1:0.5〜1:15である。媒体の
含有量が少な過ぎると塗布した膜が被塗装体に固着しな
い。また、多過ぎると顔料の色が薄くなりすぎ良い塗料
といえない。また、塗料組成物中の顔料および媒体を合
わせた量と溶剤の量の関係は、体積比で1:0.5〜
1:10であり、溶剤の量が少な過ぎると塗料の粘度が
高く、均一に塗布できない。また、溶剤の量が多過ぎる
と塗膜の乾燥に時間を要し塗布作業の能率が極端に低下
する。
When the coating composition of the present invention is applied to an object to be coated, the relationship between the pigment and the content of the medium in the coating composition is 1: 0.5 to 1:15 by volume ratio. . If the content of the medium is too small, the applied film does not adhere to the object to be coated. On the other hand, if the amount is too large, the color of the pigment becomes too light and cannot be said to be a good paint. The relationship between the amount of the solvent and the total amount of the pigment and the medium in the coating composition is 1: 0.5 to
When the amount of the solvent is too small, the viscosity of the paint is too high to be applied uniformly. On the other hand, if the amount of the solvent is too large, it takes time to dry the coating film, and the efficiency of the coating operation is extremely reduced.

【0031】また、被塗装体に塗料を塗布した際の塗膜
の色の濃度は、被塗装体の単位面積当たりに載った顔料
の量によって決まる。塗料が乾燥した後の被塗装体上の
本発明の多層膜被覆顔料の量が、面積密度で1平方メー
トルあたり10〜150gであれば良好な塗装色が得ら
れる。面積密度が前記の値より小さければ被塗装体の地
の色が現れ、前記の値より大きくても塗装色の色濃度は
変わらないので不経済である。すなわち、ある厚さ以上
に顔料を被塗装体上に載せても、塗膜の下側の顔料にま
では光りが届かない。かかる厚さ以上に塗膜を厚くする
ことは、塗料の隠蔽力を越えた厚さであるので塗装の効
果がなく不経済である。ただし、塗膜の磨耗を考慮し、
塗膜の厚さが摩り減るため厚塗りする場合はこの限りで
はない。
Further, the color density of the coating film when the coating material is applied to the object to be coated is determined by the amount of pigment per unit area of the object to be coated. When the amount of the pigment coated with the multilayer film of the present invention on the object to be coated after the coating is dried is 10 to 150 g per square meter in area density, a good coating color can be obtained. If the area density is smaller than the above value, the background color of the object to be coated appears, and if the area density is larger than the above value, the color density of the coating color does not change, which is uneconomical. That is, even if the pigment is placed on the object to be coated with a certain thickness or more, the light does not reach the pigment on the lower side of the coating film. It is uneconomical to make the coating film thicker than such a thickness, because the coating thickness exceeds the hiding power of the coating material, so that the coating effect is not obtained. However, considering the wear of the coating film,
This is not the case when thick coating is performed because the thickness of the coating film is reduced.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。ただし、本発明はこの実施例のみに限定され
るものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to only this embodiment.

【0033】実施例1 (赤紫色の多層膜被覆粉体の製造方法) ・1層目:シリカコーティング マグネタイト粉(平均粒径1.2μm)10gをエタノ
ール100ml中に分散した。これにシリコンエトキシ
ド粉6gと29%アンモニア水8g及び8gを添加し、
攪拌しながら5時間反応させた。反応後エタノールで希
釈し、濾過し、真空乾燥機で110℃8時間乾燥した。
乾燥後、回転式チューブ炉を用いて、窒素雰囲気で加熱
処理を650℃で30分施してシリカコート粉体Aを得
た。得られたシリカコート粉体Aの膜厚は75nmであ
り、分散状態は非常に良かった。このシリカコート粉体
Aを加熱処理した。
Example 1 (Production method of red-purple multilayer film-coated powder) First layer: 10 g of silica-coated magnetite powder (average particle size: 1.2 μm) was dispersed in 100 ml of ethanol. 6 g of silicon ethoxide powder and 8 g and 8 g of 29% aqueous ammonia were added to this,
The reaction was performed for 5 hours while stirring. After the reaction, the reaction solution was diluted with ethanol, filtered, and dried in a vacuum drier at 110 ° C. for 8 hours.
After drying, heat treatment was performed at 650 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere using a rotary tube furnace to obtain silica-coated powder A. The thickness of the obtained silica-coated powder A was 75 nm, and the dispersion state was very good. This silica-coated powder A was heat-treated.

【0034】・2層目:チタニアシリカコーティング 得られたシリカコート粉体A10gに対しエタノール2
00mlを加えて分散し、これにチタンエトキシド3.
5gを加えて攪拌する。これにエタノール30mlと水
3.5gの混合溶液を60分かけて滴下した後、5時間
反応させ、1層目と同様に真空乾燥及び加熱処理を施
し、シリカチタニアコート粉体Bを得た。得られたシリ
カチタニアコート粉体Bは分散性が良く、それぞれ単粒
子であった。このシリカチタニアコート粉体Bはチタニ
ア膜の厚さは55nmであった。
Second layer: titania silica coating 10 g of the obtained silica-coated powder A was mixed with ethanol 2
2. Add 00 ml and disperse, and add titanium ethoxide
Add 5 g and stir. To this, a mixed solution of 30 ml of ethanol and 3.5 g of water was dropped over 60 minutes, and the mixture was reacted for 5 hours, subjected to vacuum drying and heat treatment in the same manner as in the first layer to obtain silica titania-coated powder B. The obtained silica titania-coated powder B had good dispersibility, and each was a single particle. This silica titania-coated powder B had a titania film thickness of 55 nm.

【0035】・3層目:シリカコーティング シリカチタニアコート粉体B10gをエタノール100
ml中に分散した。これにシリコンエトキシド6gと2
9%アンモニア水11g及び水8gを添加し、攪拌しな
がら5時間反応させた。反応後エタノールで希釈洗浄
し、濾過し、1層目と同様に8時間乾燥した。乾燥後、
回転式チューブ炉を用いて加熱処理を650℃で30分
施してシリカコート粉体Cを得た。得られたシリカコー
ト粉体Cの膜厚は78nmであり、分散状態は非常に良
かった。
Third layer: Silica coating 10 g of silica titania-coated powder B is added to 100 parts of ethanol.
Dispersed in ml. Add 6g of silicon ethoxide and 2
11 g of 9% aqueous ammonia and 8 g of water were added and reacted for 5 hours with stirring. After the reaction, the reaction mixture was diluted with ethanol, washed, filtered, and dried for 8 hours in the same manner as the first layer. After drying,
Heat treatment was performed at 650 ° C. for 30 minutes using a rotary tube furnace to obtain silica-coated powder C. The thickness of the obtained silica-coated powder C was 78 nm, and the dispersion state was very good.

【0036】・4層目:チタニアシリカコーティング 得られたシリカコート粉体C10gに対しエタノール2
00mlを加えて分散し、これにチタンエトキシド3.
8gを加えて攪拌する。これにエタノール30mlと水
3.8gの混合溶液を60分かけて滴下した後、5時間
反応させ、1層目と同様に真空乾燥及び加熱処理を施
し、シリカチタニアコート粉体Dを得た。得られたシリ
カチタニアコート粉体Dは分散性が良く、それぞれ単粒
子であった。このシリカチタニアコート粉体Dは分散性
が良く、それぞれ単粒子であった。また、その4層目の
チタニア膜の厚さは57nmであった。 ・顔料粉体の特性 このようにして得られた多層膜被覆粉体は、反射ピーク
が380nmで40%で、780nmで45%であり、
鮮やかな赤紫色であった。さらにこの粉体の10Oeで
の磁化は153emu/gであった。
Fourth layer: titania silica coating 10 g of the obtained silica-coated powder C was mixed with ethanol 2
2. Add 00 ml and disperse, and add titanium ethoxide
Add 8 g and stir. A mixed solution of 30 ml of ethanol and 3.8 g of water was added dropwise thereto over 60 minutes, and the mixture was reacted for 5 hours, and subjected to vacuum drying and heat treatment in the same manner as in the first layer to obtain silica titania-coated powder D. The obtained silica-titania-coated powder D had good dispersibility and each was a single particle. This silica titania-coated powder D had good dispersibility, and each was a single particle. The thickness of the fourth titania film was 57 nm. -Characteristics of pigment powder The multilayer coating powder thus obtained has a reflection peak of 40% at 380 nm and 45% at 780 nm.
It was a vivid reddish purple. Further, the magnetization of this powder at 10 Oe was 153 emu / g.

【0037】(耐熱塗料の調製)純シリコン樹脂50重
量部に、上記で得た赤紫色の多層膜被覆粉体を30重量
部加え、さらにベンゼンを50重量部加えて練り、均一
化して塗料組成物を得た。得られた塗料組成物をアルミ
ナセラミックス板に塗装した。塗布後乾燥し、得られた
塗膜の厚さは12μmであった。塗装した板は赤紫色で
あった。この塗布板を分光光度計で吸収波長を測定した
ところ、ピーク波長は770nmであり、反射率は48
%であった。さらにこの塗装した板を500℃、200
時間、酸素雰囲気中で保持した後、冷却し、塗布板を分
光光度計で吸収波長を測定したところ、ピーク波長は7
68nmであり、反射率は49%であり、ほとんど変化
はなかった。
(Preparation of heat-resistant paint) To 50 parts by weight of pure silicone resin, 30 parts by weight of the above-obtained red-purple multi-layer coating powder was added, and 50 parts by weight of benzene were further added, kneaded and homogenized to obtain a coating composition. I got something. The obtained coating composition was applied to an alumina ceramic plate. After coating, the coating was dried, and the thickness of the obtained coating film was 12 μm. The painted plate was purplish red. When the absorption wavelength of this coated plate was measured with a spectrophotometer, the peak wavelength was 770 nm and the reflectance was 48.
%Met. Further, the coated plate was heated at 500 ° C and 200 ° C.
After holding in an oxygen atmosphere for a time, the coated plate was cooled and the absorption wavelength was measured with a spectrophotometer.
It was 68 nm, the reflectance was 49%, and there was almost no change.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の染料や顔料を用いずとも、着色塗料組成物が得ら
れ、この塗料組成物を塗布して、350℃以上600℃
以下の高温度でも変色や褪色しない塗膜が得られる。特
に、本発明では、種々の材質の350℃以上600℃以
下の高温において変形や着色を起こさない粉体核粒子を
使用していても、その粒子の上に光干渉性多層被膜を設
けることにより、前記粉体核粒子とは異なる色をもち、
かつその色は熱により変色のしない顔料を用いているの
で、高温によって色の変わらない耐熱塗料組成物が与え
られ、それによって耐熱塗膜を容易に形成することがで
きる。
As described above, according to the present invention,
Even without using conventional dyes and pigments, a colored coating composition can be obtained.
A coating film that does not discolor or fade even at the following high temperatures is obtained. In particular, in the present invention, even when using powder core particles of various materials that do not cause deformation or coloring at a high temperature of 350 ° C. or more and 600 ° C. or less, by providing a light interference multilayer coating on the particles. Having a color different from the powder core particles,
In addition, since a pigment whose color does not change due to heat is used, a heat-resistant coating composition whose color does not change due to high temperatures is provided, whereby a heat-resistant coating film can be easily formed.

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

【図1】本発明の耐熱性塗料に用いられる顔料粉体の概
念的構造を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conceptual structure of a pigment powder used for a heat-resistant paint of the present invention.

【図2】単色に着色した粉体の多層膜を構成する各単位
被膜の反射強度の分光波形を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a spectral waveform of the reflection intensity of each unit film constituting a multilayer film of a single-colored powder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 粉体核粒子 2 被膜層 3 被膜層 1 powder core particles 2 coating layer 3 coating layer

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B05D 5/00 B05D 5/00 E Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // B05D 5/00 B05D 5/00 E

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 350℃以上600℃以下の高温度にお
いて変形や着色を起こさない材質の粉体核粒子の表面に
複数の屈折率の異なる光干渉性多層被膜を有する粉体か
らなる顔料を透明被覆膜を与えるビヒクルの溶媒溶液又
はビヒクルとともに溶媒に分散してなることを特徴とす
る耐熱塗料組成物。
1. A pigment made of a powder having a plurality of light interference multilayer films having different refractive indices on the surface of powder core particles of a material which does not cause deformation or coloring at a high temperature of 350 ° C. or more and 600 ° C. or less. A heat-resistant coating composition comprising a solvent solution of a vehicle that provides a coating film or a solvent-dispersed solution together with a vehicle.
【請求項2】 前記顔料の光干渉性多層被膜の少なくと
も1層が無機金属化合物層であることを特徴とする請求
項1記載の耐熱塗料組成物。
2. The heat-resistant coating composition according to claim 1, wherein at least one layer of the light interference multilayer coating of the pigment is an inorganic metal compound layer.
【請求項3】 前記光干渉性多層被膜の少なくとも1層
が金属層または合金層であることを特徴とする請求項1
記載の耐熱塗料組成物。
3. The light interference multilayer coating according to claim 1, wherein at least one of the optical interference multilayer coatings is a metal layer or an alloy layer.
The heat-resistant coating composition as described in the above.
【請求項4】 前記ビヒクルが純シリコン樹脂、フッ素
樹脂またはシリコン変性樹脂から選ばれる少なくとも1
つの樹脂からなることを特徴とする請求項1記載の耐熱
塗料組成物。
4. The vehicle according to claim 1, wherein the vehicle is at least one selected from a pure silicone resin, a fluororesin, and a silicon-modified resin.
The heat-resistant coating composition according to claim 1, comprising one resin.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000160050A (en) * 1998-11-27 2000-06-13 Nittetsu Mining Co Ltd Fluorescent pigment composition
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CN106010261A (en) * 2016-07-26 2016-10-12 苏州明轩地坪涂料有限公司 Heat-insulation and fireproof paint

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