JPH11189734A - 有色雲母チタン系顔料、及びそれを用いた塗装体 - Google Patents
有色雲母チタン系顔料、及びそれを用いた塗装体Info
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- JPH11189734A JPH11189734A JP27791898A JP27791898A JPH11189734A JP H11189734 A JPH11189734 A JP H11189734A JP 27791898 A JP27791898 A JP 27791898A JP 27791898 A JP27791898 A JP 27791898A JP H11189734 A JPH11189734 A JP H11189734A
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Abstract
変化する色調フリップフロップ性を有する顔料を提供す
ることにある。 【解決手段】 薄片状雲母基板12と、前記雲母基板に
被覆された複合酸化物層14と、前記複合酸化物層上に
被覆された二酸化チタン層16と、を含み、前記複合酸
化物を構成する金属として、チタンと、鉄と、ニッケル
を含むことを特徴とする有色雲母チタン系顔料10。
Description
料及びそれを用いた塗装体、特にその色調の改良に関す
る。
かりでなく、各種の機能が要求されており、例えば見る
角度により異なる色調を呈する色調フリップフロップ性
などを簡単に得られる顔料も、カラーコピーによる複製
が困難な塗装体を得る観点などから注目されている。
顔料はどの方向から見ても通常は同じ色調でしか観察で
きず、干渉性物質を配合することで見る方向により干渉
色が多少観察できる程度のフリップフロップ性が得られ
ているにすぎなかった。本発明は前記従来技術の課題に
鑑みなされたものであり、その目的は観察する方向によ
り色調が変化する色調フリップフロップ性を有する顔料
を提供することにある。
に本発明者らが鋭意検討を行った結果、雲母表面にチタ
ン、鉄、ニッケルを含む複合酸化物層を形成し、さらに
その上に二酸化チタン層を形成することにより、優れた
色調フリップフロップ性が得られることを見いだし、本
発明を完成するに至った。
系顔料は、薄片状雲母基板と、前記雲母基板に被覆され
た複合酸化物層と、前記複合酸化物層上に被覆された二
酸化チタン層と、を含み、前記複合酸化物を構成する金
属として、チタンと、鉄と、ニッケルを含むことを特徴
とする。
に被覆された二酸化チタン層の被覆量は、複合酸化物被
覆雲母に対して3〜100重量%であることが好適であ
る。また、前記顔料において、前記複合酸化物を構成す
る金属は、チタンが60〜95重量%、鉄が1〜24重
量%、ニッケルが1〜24重量%であることが好適であ
る。
を含む組成物を塗布したことを特徴とする。また、前記
塗装体において、明度の低い、L値が70以下の基板上
に前記顔料を含む組成物を塗布することが好適である。
また、前記塗装体において、基板は黒色、青色、緑色で
あることが好適である。
に説明する。本発明において用いられる雲母はどのよう
なものではよく、一般には市販の白雲母系雲母(muscov
ite mica)を用いるが、場合によっては黒雲母などを用
いることも可能である。粒径は特に制限されないが、真
珠光沢顔料として利用する場合には一般市販の雲母(粒
径1〜50μm程度)の中でも粒径が小さく粒子形状が
できるだけ扁平なものが美しい色調と真珠光沢が発揮さ
れやすいため、好ましい。
あるいは鉄、ニッケルの無機酸塩水溶液を雲母の存在下
で加水分解し、雲母粒子表面に二酸化チタンなどを析出
させ、さらに500℃〜1000℃で焼成することによ
り、複合酸化物被覆雲母を形成することができる。な
お、チタン、鉄、ニッケルは同時に析出させることも可
能ではあるが、各析出条件が多少異なり、またそれぞれ
の金属の析出割合を調整する観点から、別々に析出させ
ることが好ましい。そして、析出後に500℃〜100
0℃で焼成することにより、複合酸化物となる。
に対する被覆量は、雲母100重量部に対して、好まし
くは144〜200重量部、さらに好ましくは170〜
190重量部である。被覆量が144重量部よりも少な
い場合には十分な彩度を得ることができない場合があ
り、また200重量部よりも多い場合には複合酸化物そ
のものの色に近くなる傾向にある。
成した後、二酸化チタン層を形成する。この二酸化チタ
ン層の形成方法としては、前記同様、加水分解法により
二酸化チタンを粒子表面へ析出させ、その後100℃〜
200℃程度で乾燥させることが好適である。
は、中間体である複合酸化物被覆雲母に対して、3〜1
00重量%であることが好ましく、さらに好ましくは8
〜80重量%である。この範囲の二酸化チタン層を形成
することにより干渉色を生じ、該干渉色の観察される角
度では複合酸化物被覆雲母の色と干渉色とが混合された
色調を生じ、一方干渉色の観察されない角度では複合酸
化物被覆雲母の色が強調して観察される。この結果、観
察する角度により色調の異なるフリップフロップ性が得
られるのである。
母チタン系顔料が模式化されて示されており、同図に示
すように、顔料10は、中心に雲母12が存在し、その
外周にチタン、鉄、ニッケルよりなる複合酸化物層14
が形成され、さらにその外周に二酸化チタン層16が形
成されている。前記複合酸化物層14は複合酸化物特有
の色調、例えば赤色ないし赤紫色を有しており、矢印1
8方向より反射領域の色調を観察すれば、二酸化チタン
層16による色調変化は多少あるものの、略赤色であ
る。
及び雲母12表面では屈折率の大きな変化により反射光
を生じており、二酸化チタン層16での反射光20と雲
母12表面での反射光22の干渉により、特定の色調の
反射干渉光24が生じる。このため、反射干渉光24が
観察される角度からは、該反射干渉光24と通常の反射
光18が混合した状態の色が看取されるのである。
く、透過干渉光成分を有した透過光26が外方へ帰還す
ると、該透過干渉光成分が前記反射干渉光24と補色の
関係にあるため、反射干渉光24の色調を打ち消す作用
を生じる。このため、色調フリップフロップ性を明瞭に
得るためには、前記透過干渉光26を低減することが好
ましい。従って、本発明にかかる顔料を含む組成物が塗
布される基材は、黒色あるいは緑色、青色などの明度の
低い、L値が70以下の色調のものが好ましい。
む組成物を基材に塗布する際の組成物において顔料の配
合量は特に限定されないが、組成物全量に対して通常5
〜35重量%が好適である。顔料の配合量が少ないと、
隠蔽力が低下し、配合量が過剰になると組成物中で顔料
の分散が不均一になったり、組成物塗装体の外観がまだ
らになったり、組成物の粘度が上昇して作業性や印刷適
正等に好ましくない影響を及ぼすことがある。なお、本
発明において塗装される基材としては、紙、板紙、布、
皮革、金属、プラスティック等、特に限定されず、その
形状も様々なものが適用可能である。もちろん、予め塗
装、印刷、コーティング処理された基材でもよい。
に配合されるバインダー樹脂とは、顔料を基材上に安定
に密着させうる樹脂であり、顔料組成物を基材上に塗装
後は該組成物中の溶剤が揮散して顔料を包埋した状態で
基材上に被膜を形成するものである。バインダー樹脂は
基材との相性や、形成被膜被膜強度、膜厚等によって選
択されるので特に限定されないが、通常塗料や印刷イン
キのバインダーとして用いられているものを使用するこ
とができる。例えば、ギルソナイト、マレイン酸樹脂、
環化ゴム、硬化ロジン、石油樹脂、ニトロセルロース、
アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、塩素化ポリプロピレ
ン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−酢
酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル、ポリエステル樹脂、
アルキド樹脂、アマニ油、変性フェノール樹脂、フマル
酸樹脂、エポキシエステル樹脂、エポキシアミノ樹脂、
エポキシフェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル樹
脂、ポリアミド樹脂、鉱油ワニス、ケトン樹脂、塩化ゴ
ム、エチルセルロース、尿素樹脂、メラミン樹脂等が挙
げられる。
と共に配合される溶剤としては、一般に塗料やインキに
用いられる溶剤を用いることが可能であり、通常バイン
ダー樹脂を良好に溶解して作業性を向上させ、且つこの
樹脂溶液中に光輝性有色顔料が良好に分散配合できるも
のであれば特に限定されない。例えば、トルエン、キシ
レン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、酢酸メチル、酢
酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸n−プロピル、酢酸
n−ブチル、酢酸イソブチル、メタノール、エタノー
ル、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、n−ブチルアルコール、イゾブチルアルコール、ア
セトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレ
ングリコールモノメチルアセテート、エチレングリコー
ルモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチル
エーテルアセテート等が挙げられる。溶剤としては揮発
性の有機溶剤が多く用いられるが、場合によっては水等
を配合しても良い。
には、本発明の効果を損なわない範囲であれば組成物の
特性を調節するために前記必須成分の他に通常塗料やイ
ンキに配合されている各種添加剤を配合してもよい。例
えば、可塑剤、ワックス、湿潤剤、安定剤、染顔料、静
電防止剤、消泡剤、酸化防止剤、レベリング剤、重合禁
止剤、フィラー剤等が挙げられる。
れた色調を得るためには塗料組成物中の有色顔料とバイ
ンダー樹脂の重量比は1:20〜3.5:10であるこ
とが好適である。このような塗料組成物を基材上に塗装
すると、乾燥により組成物中の溶剤が揮散し、基板上に
バインダー樹脂被膜が形成され、有色顔料はこの被膜中
に保持されて、塗膜が形成される。従って、基板上の塗
膜中、有色顔料とバインダー樹脂の重量比は1:20〜
3.5:10の範囲に存する。このような組成比を有す
る塗膜は基板に有色の外観色及び高い光輝感を与え、且
つ良好な色調を発現する。
料組成物が基板上に塗装された塗装体において、乾燥後
の塗膜の幾何学的膜厚は0.01〜0.07mmである
ことが好適である。塗膜膜厚が小さい場合には顔料によ
る外観色が希薄で隠蔽力が低く、十分な色調や光沢度、
フリップフロップ効果が得られない。一方、塗布膜厚が
大きすぎると塗膜がうまくのらずにまだらになることが
あり、外観が不均一となりやすく、光沢度やフリップフ
ロップ効果も低下する傾向にある。
顔料を含む組成物を基材上の一部又は全部の表面に塗布
する方法であり、一般的な印刷方法も含む概念である。
本発明の塗装方法としては、従来より行われている塗装
方法、印刷方法、コーティング技術を利用することがで
き、例えば印刷方法としては凸板印刷、凹板印刷、グラ
ビア印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット
印刷、インキジェット印刷、静電印刷等が利用できる。
また、はけ塗り、スプレー塗り、転がし塗り、ステンシ
ル塗り、静電塗り、流し塗り、浸し塗り、ローラー塗
り、吹き付け塗り等の塗装方法も用いることができる。
ン系顔料の製造方法を説明する。すなわち、二酸化チタ
ン被覆雲母10.00重量部に対し、水50重量部を加
え、攪拌分散させる。これに、塩化鉄(FeCl3・6
H2O)3.36重量部、尿素4.48重量部、水50
重量部を混合、溶解させたものを加え、攪拌下に昇温
し、2時間反応させる。生成した鉄・二酸化チタン被覆
雲母を濾過、水洗し、150℃で12時間乾燥させた。
00重量部に対し、炭酸ニッケル・水酸化ニッケル水和
物を1.34重量部加え、混合した後、700℃で1時
間焼成し、チタン、鉄、ニッケルの複合酸化物を生成す
る。焼成後、粉砕し、赤色の複合酸化物被覆雲母を得
た。そして、水100重量部に硫酸チタニウム19.6
0重量部を溶解させたものに、前記複合酸化物被覆雲母
10重量部を加え、攪拌しながら100℃に昇温し、4
時間反応させる。生成した含水二酸化チタン・複合酸化
物被覆雲母を濾過、水洗した後、150℃で12時間乾
燥させ、二酸化チタン・複合酸化物被覆雲母を得た。な
お、得られた二酸化チタン・複合酸化物被覆雲母は、対
雲母で複合酸化物比184重量%、対複合酸化物被覆雲
母で二酸化チタン比80重量%であり、二酸化チタン・
複合酸化物層の光学的層厚はおよそ630nm、干渉色は
緑色である。
性について検討した。なお、色調の比較は、それぞれの
被検物を下記表1に示す組成物とし、その組成物をドク
ターブレードを用いて黒色紙上に塗布した。そして得ら
れた色紙を乾燥後、20×100mmの大きさに切り取り
測定用試料とした。測色は肉眼観察と、村上色彩研究所
製の変角分光測色機(GCMS−3)を用いた測色(入
射角45度、受光角35〜65度)で行った。なお、測
定用試料の乾燥後の塗膜膜厚は0.016mmとした。
物のみ :の工程−2で得られた複合酸化物被覆雲母 :前記製造例1において、雲母に最初に全二酸化チタ
ンを被覆し、その後に鉄、ニッケルを被覆し、複合酸化
物としたもの。 :製造例1により得られた二酸化チタン・複合酸化物
被覆雲母。
複合酸化物被覆雲母は、同一金属比の複合酸化物のみ、
あるいは中間体である複合酸化物被覆雲母とは異なった
色彩を有しており、特に複合酸化物被覆雲母には色調フ
リップフロップ性がほとんど観察されないのに対し、二
酸化チタン・複合酸化物被覆雲母には明瞭に色調フリッ
プフロップ性が観察された。従って、本発明の有色雲母
チタン系顔料が、複合酸化物を雲母上に被覆し、さらに
二酸化チタン層を設けることにより特異的に得られる色
調及びフリップフロップ性を有していることが理解され
る。また、とを被覆すると、の本発明品は観察角
度により彩度の低い赤色から青色を通り、再び赤色さら
に紫色まで変化した。
し、その後鉄、ニッケルにより複合酸化物を形成したも
のは、黄色から青色をとおり紫色へと変化したが、黙
視で見る限りいずれもかなり白っぽく、変色度は小さか
った。このように全二酸化チタンをあらかじめ被覆した
場合に白っぽくなるのは、全チタンと、鉄、ニッケルに
より複合酸化物を形成するため、相対的に鉄、ニッケル
の比が低下し、二酸化チタン(白色)の影響が強くでる
ためと考えられる。
覆雲母)を塗布する基材(色紙)の色調と、塗装体の色
調との相関について検討を進めた。
雲母チタン系顔料は、黒色、青色、緑色などの明度の低
い、L値70以下の基材上に塗布することにより、特に
優れた二色性を得ることが可能となる。図3に、以上の
ようにして得た有色雲母チタン系顔料を各種色紙に塗布
した場合の変角測色結果を詳細に示す。
黄色、赤色、青色、緑色の各色紙に塗布し、入射角−4
5゜で受光角を−25゜〜65゜まで変化させたときの
色調変化を調べた。その結果、黒色、青色、緑色のよう
に明度の低い紙に塗布した場合の色相変化は大きいが、
明度の高い黄色及び赤色は彩度変化のみで色相はほとん
ど変わらない。これらのうち、緑色や青色は下地の色紙
の色を反映し、高彩度な青色、緑色が出ているが、もっ
とも変色度が大きいのは、粉末そのものの色を示す黒色
紙塗布品であった。なお、市販品で雲母上に酸化鉄を被
覆した赤色光輝性粉体の黒色紙塗布品を比較した場合、
前記二酸化チタン・複合酸化物被覆雲母を塗布した場合
と比較すると、色相及び彩度の変化ともに小さい。
せ、その色調を比較した。結果を次の表4に示す。
を構成する金属中のチタン、鉄、ニッケルの割合がそれ
ぞれ60〜95重量%、1〜24重量%、1〜24重量
%の範囲にある試験例1〜12はいずれも赤色ないし紫
色を呈し、ハンター(Hunter)のLabで表示したと
き、a;22.04,b:−6.96を中心として色差
Δab=12.00の範囲に存在する。これは、チタ
ン、鉄、ニッケルそれぞれ単独では発現させることがき
わめて困難な色調領域であり、かつ赤色ないし赤紫色と
して優れた美観を生じさせる。
示したときa:20.00、b:−10.00を中心と
してΔab=9.00の範囲内にあり、特に赤色ないし
赤紫色として特に優れた色調となる。一方、試験例13
〜20に示すように各成分が所定範囲を超えると、前記
試験例1〜12のように美しい赤色ないし赤紫色の色調
を得るのが困難となる傾向にある。
各種変化させ、その色調変化を比較した。すなわち、各
種試験品を黒色紙及び白色紙に塗布し、観察を行った。
結果を図4に示す。この結果、中間体である複合酸化物
被覆雲母に対して、二酸化チタン被覆量0%では紫色で
あるが、8%被覆すると青色、20%被覆では緑色、8
0%被覆では彩度の低い青色と干渉色は変化していく。
そして、80%被覆品では黒色紙塗布品の角度を変える
ことによって、青緑色から赤色に変化する。次に、複合
酸化物被覆雲母に対する二酸化チタンの被覆量を変化さ
せ、入射角−45°で、受光角を45°(正反射)、6
5°(拡散反射)とした場合の色調を表5に示す。
化物被覆雲母に対する二酸化チタン被覆量が3〜100
%の範囲内では、色調フリップフロップ性を得ることが
できる。具体的には、二酸化チタン被覆量が3%の場合
には、観察角度を変えることにより、赤、青紫、赤の色
調を得ることができ、二酸化チタン被覆量が100%の
場合には、角度を変えることにより、赤、緑、赤の色調
を得ることができる。一方、二酸化チタン被覆量が2%
の場合には、二酸化チタン無被覆品との変化が感じられ
ず、また、100%を超えると色調が白っぽくなるた
め、二酸化チタン被覆量は好ましくは3〜100%、さ
らに好ましくは8〜80%である。
本発明はこれらによって限定されるものではない。な
お、特に限定のない限り、配合量は重量%で表す。配合例1 グラビアインキ 有色雲母チタン系顔料 30.0% エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂 7.5 塩素化ポリプロピレン 5.5 トルエン 28.0 酢酸エチル 8.5 メチルエチルケトン 17.0 イソプロピルアルコール 2.5 ポリエチレンワックス 0.8 静電防止剤 0.2
雲母チタン系顔料によれば、チタン、鉄、ニッケルを含
む複合酸化物層を雲母上に形成し、さらにその上に二酸
化チタン層を設けることとしたので、観察する角度によ
り異なる色調を看取することが可能となる。また、本発
明にかかる塗装体は、前記有色雲母チタン系顔料を含む
組成物を低明度の基板などに塗布することにより、色調
フリップフロップ性を一層明瞭化することが可能とな
る。
フロップ性の説明図である。
料の製造工程の説明図である。
料を各種色紙上に塗布した場合のフリップフロップ性の
相違を示す説明図である。
と色調の関係を示す説明図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 薄片状雲母基板と、 前記雲母基板に被覆された複合酸化物層と、 前記複合酸化物層上に被覆された二酸化チタン層と、 を含み、 前記複合酸化物を構成する金属として、チタンと、鉄
と、ニッケルを含むことを特徴とする有色雲母チタン系
顔料。 - 【請求項2】 請求項1記載の顔料において、 複合酸化物層上に被覆された二酸化チタン層の被覆量
は、複合酸化物被覆雲母に対して3〜100重量%であ
ることを特徴とする有色雲母チタン系顔料。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の顔料において、 前記複合酸化物を構成する金属として、チタンが60〜
95重量%、鉄が1〜24重量%、ニッケルが1〜24
重量%であることを特徴とする有色雲母チタン系顔料。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の顔料を
含む組成物を基材に塗布したことを特徴とする塗装体。 - 【請求項5】 請求項4記載の塗装体において、L値が
70以下の基材上に前記顔料を含む組成物を塗布したこ
とを特徴とする塗装体。 - 【請求項6】 請求項5記載の塗装体において、基材は
黒色、青色、緑色のいずれかであることを特徴とする塗
装体。
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---|---|---|---|
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