KR20030040496A - 컬러 효과 물질 및 그의 제조 방법 - Google Patents

컬러 효과 물질 및 그의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20030040496A
KR20030040496A KR10-2003-7004339A KR20037004339A KR20030040496A KR 20030040496 A KR20030040496 A KR 20030040496A KR 20037004339 A KR20037004339 A KR 20037004339A KR 20030040496 A KR20030040496 A KR 20030040496A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
color effect
encapsulation layer
effect material
silicon
layer
Prior art date
Application number
KR10-2003-7004339A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100798572B1 (ko
Inventor
커티스 제이. 짐머만
비비안 케이. 독시
다니엘 에스. 풀러
Original Assignee
엥겔하드 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엥겔하드 코포레이션 filed Critical 엥겔하드 코포레이션
Publication of KR20030040496A publication Critical patent/KR20030040496A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100798572B1 publication Critical patent/KR100798572B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0015—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/10—Interference pigments characterized by the core material
    • C09C2200/102—Interference pigments characterized by the core material the core consisting of glass or silicate material like mica or clays, e.g. kaolin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/10—Interference pigments characterized by the core material
    • C09C2200/102—Interference pigments characterized by the core material the core consisting of glass or silicate material like mica or clays, e.g. kaolin
    • C09C2200/1025—Interference pigments characterized by the core material the core consisting of glass or silicate material like mica or clays, e.g. kaolin comprising at least one metal layer adjacent to core material, e.g. core-M or M-core-M
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/24—Interference pigments comprising a metallic reflector or absorber layer, which is not adjacent to the core
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/30—Interference pigments characterised by the thickness of the core or layers thereon or by the total thickness of the final pigment particle
    • C09C2200/303—Thickness of a layer with low refractive material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/30—Interference pigments characterised by the thickness of the core or layers thereon or by the total thickness of the final pigment particle
    • C09C2200/304—Thickness of intermediate layers adjacent to the core, e.g. metallic layers, protective layers, rutilisation enhancing layers or reflective layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/30—Interference pigments characterised by the thickness of the core or layers thereon or by the total thickness of the final pigment particle
    • C09C2200/307—Thickness of an outermost protective layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2220/00—Methods of preparing the interference pigments
    • C09C2220/20—PVD, CVD methods or coating in a gas-phase using a fluidized bed

Abstract

본 발명은 각각 들어오는 광에 대한 반사체로서 작용하는, 규소, 알루미늄, 질화티탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 제1층, 제1층을 캡슐화하고 부딪치는 광의 입사각에 따라 다른, 광에 대한 다양한 경로 길이를 제공하는 제2층, 및 들어오는 광에 대해 선택적으로 투명한 제3층으로 캡슐화된 다수의 판 모양의 기재를 포함하는 컬러 효과 물질에 관한 것이다.

Description

컬러 효과 물질 및 그의 제조 방법 {Color Effect Materials and Production Thereof}
광학 가변 색소 (optically variable pigment)는 1960년대 이후로 특허 문헌에 기술되어 왔다. 행크 (Hanke)의 미국 특허 제3,438,796호는 이 색소를 "조절된 조건 하에서 중심 알루미늄 필름 또는 기재 상에 조절된 선택적 두께로 연속 침착되는 반투명 실리카 박막에 의해 각각 분리되어 있는, 점착성 반투명 광 투과성 금속 알루미늄 박막 또는 박층"으로서 기술하고 있다. 이들 물질은 독특한 컬러 이동 및 치장용 광학적 컬러 효과를 제공하는 것으로 인식되어 있다.
광학 가변 색소에 대한 최근의 접근법은 일반적으로 두 가지 기술 중 하나를 채택한다. 우선, 종종 가요성 웹인 일시적 기재 상에 적층된 층을 제공한다. 층은 일반적으로 알루미늄, 크롬, 불화마그네슘 및 이산화규소로 구성된다. 적층된 필름을 기재로부터 분리하고 분말을 적절한 치수의 플레이크로 세분한다. 색소는 기재 상으로의 물리적 증기 침착, 기재로부터의 분리 및 이후의 분쇄, 또는 다른 침착 기술(플라스마, 스퍼터링(sputtering) 등)에 이은 분해 생성물의 탈플레이킹(deflaking) 등과 같은 물리적 기술에 의해 제조된다. 이러한 방식으로 얻은 색소에서, 스택의 중심층 및 기타 모든 층은 다른 층에 의해 완전히 둘러싸여 있지는 않다. 층 구조는 분쇄 공정에 의해 형성된 면에서 보인다.
다른 한 접근법에서는, 선택적으로 흡수하는 금속 산화물, 및 비선택적으로 흡수하는 탄소, 금속 황화물, 금속 및(또는) 금속 산화물 층의 연속층으로 판 모양의 불투명 금속 기재를 코팅하거나 캡슐화한다. 이러한 접근법을 이용하여 만족할만한 물질을 얻기 위해, 화학적 증기 침착 및(또는) 졸-겔 법과 같은 다수의 기술에 의해 층을 적용한다. 이 기술의 주요 단점은 통상적인 금속 플레이크가 일반적으로 구조적 통합성 문제, 수소 탈기 문제 및 다른 지연 발화 문제를 갖는다는 것이다.
종래 기술의 접근법에는 또다른 단점이 있다. 예를 들어, 크롬, 알루미늄 구리, 황동 및 청동과 같은 특정 금속 또는 금속 플레이크는 사용시 건강 및 환경에 인지가능한 영향을 미칠 수 있다. 이들의 인지가능한 영향 때문에, 광학 효과 물질에 있어서 이들의 사용을 최소화하는 것이 유리하다.
<발명의 요약>
본 발명은 (a) 규소, 알루미늄, 질화티탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된, 들어오는 광에 대한 반사도가 높은 제1층; (b) 제1층을 캡슐화하고 스넬의 법칙(Snell's Law)에 따라 부딪치는 광의 입사각에 따라 다른, 광에 대한 다양한 경로 길이를 제공하는 제2층; 및 (c) 들어오는 광에 대해 선택적으로 투명한 제3층으로 캡슐화된 판 모양의 기재를 포함하는 컬러 효과 물질 (CEM)을 제공한다. CEM은 광학 가변 색소 특성 뿐만 아니라, 전도성, EMI/FRI 차폐 및(또는) 바람직한 촉각 특성과 같은 부가적인 비치장용 효과를 제공한다.
본 발명의 목적은 신뢰할 수 있고 재현가능한 방식으로 제조될 수도 있는 신규 CEM을 제공하는 것이다. 이 목적은 (a) 들어오는 광에 대한 반사도가 높은 제1층, (b) 부딪치는 광의 입사각에 따라 다른, 광에 대한 다양한 경로 길이를 제공하는 전형적으로 1.3 내지 2.5, 보다 구체적으로는 1.4 내지 2.0의 낮은 굴절률의 물질로 이루어진, 제1층을 캡슐화하는 제2층; 및 (c) 들어오는 광에 대해 선택적으로 투명한 제3층으로 코팅된 판 모양의 기재를 포함하는 CEM에 의해 달성된다. 제1 캡슐화 층에 대한 반사도는 100％ 내지 5％의 반사도이어야 하는 반면, 제3 캡슐화 층의 선택적 투명도는 5％ 내지 95％ 투과율이어야 한다. 보다 구체적으로, 제1 캡슐화 층의 반사도는 50 내지 100％이고, 제3 캡슐화 층의 투명도는 50 내지 95％인 것이 바람직하다. 상이한 층의 반사도 및 투명도는 ASTM 방법 E1347-97, E1348-90 (1996) 또는 F1252-89 (1996)와 같은 다양한 방법으로 측정할 수 있다. 기재는 운모, 산화알루미늄, 비스무트 옥시클로라이드, 질화붕소, 유리 플레이크, 산화철로 코팅된 운모 (ICM), 산화철로 코팅된 유리 플레이크, 이산화규소 및 이산화티탄으로 코팅된 운모, 이산화티탄으로 코팅된 유리 플레이크 (TCM), 상기 기재의 변체, 또는 캡슐화가능한 임의의 평탄한 판일 수 있다. 제1층 및 제3층은 동일하거나 또는 상이한 물질, 즉 알루미늄, 규소, 질화티탄 및 이들의 혼합물일 수 있다.
바람직하게는, 모든 층은 적당한 전구체로부터의 화학적 증기 침착(CVD)에 의해 임의의 미립자 기재 상에 침착된다 [The Chemistry of Metal CVD, edited by Toivo T. Kodas and Mark J. Hampden-Smith; VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-69451 Weinheim, 1994, ISBN 3-527-29071-0]. 이 경우, 본 발명의 생성물은 부가적인 가공을 위한 제조의 단계들 동안 제거될 필요없이 반응기 내에서 제조될 수 있다는 점에서 종래 기술에 비해 특히 이점이 있다. CVD 반응기는 완료되기까지 분말 기재를 반응기로부터 제거함 없이 모든 층의 코팅, 하소 및 외부 처리를 취급할 수 있다. 바람직한 최종 입자 크기 및(또는) 유효한 생성물을 얻기 위해 부가적인 물질의 가공 또는 분쇄가 필요하지 않다.
본 발명의 생성물은 자동차, 화장품, 또는 금속 플레이크, 진주 광택의 색소 또는 광학 가변 색소가 통상적으로 사용되는 다른 임의의 분야에 유용하다.
판 모양의 기재의 크기는 그 자체가 결정적으로 중요하지는 않고, 특정한 용도에 적합화될 수 있다. 일반적으로, 입자의 가장 큰 평균 치수는 약 2 내지 250 ㎛, 특히 5 내지 100 ㎛이다. 이들의 비자유표면적(BET)은 일반적으로 0.1 내지 25 m2/g이다.
본 발명의 CEM은 판 모양의 기재의 다중 캡슐화에 있어 주목할 만하다.
규소, 알루미늄 및 질화티탄 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로 제조된 제1 캡슐화 층은 그 위에 들어오는 광에 대한 반사도가 높다.
제1 캡슐화 층의 두께는 결정적으로 중요하지는 않고 층의 반사도를 높이기에 충분하기만 하면 된다. 원하는 경우, 제1층의 두께를 변화시켜 광의 선택적 투과를 가능하게 할 수 있다. 규소를 제1층의 성분으로 선택한 경우, 층의 두께는 최소한 약 20 내지 100 nm, 바람직하게는 약 30 내지 75 nm이어야 한다. 그러나,알루미늄을 사용한 경우, 층의 두께는 최소한 약 10 내지 90 nm, 바람직하게는 약 20 내지 65 nm이어야 한다. 제1층으로서의 질화티탄의 두께는 최소한 약 15 내지 95 nm, 바람직하게는 약 15 내지 60 nm이어야 한다. 위에 언급한 범위 외의 두께도 또한 목적하는 효과에 따라 사용할 수 있다. 코팅의 양은 사용되는 특정 기재의 표면적에 직접 연관될 것이다.
제2 캡슐화 층은 이 층 위에 부딪치는 광의 입사각에 따라 다른, 광에 대한 다양한 경로 길이를 제공해야 하므로, 가시적으로 투명한, 굴절률이 낮은 임의의 물질을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 제2층은 이산화규소(SiO2), 이산화규소의 하급 산화물(SiO0.25내지 SiO1.95) 또는 불화마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제2 캡슐화 층의 두께는 목적하는 컬러 이동도에 따라 다양하다. 또한, 제2 캡슐화 층의 두께는 다양한 인자, 특히 굴절률에 따라 다를 것이다. 굴절률이 약 1.5인 물질은 독특한 광범위한 컬러 이동의 발생을 위해서 두께가 수천 나노미터인 필름을 필요로 하는 경향이 있다. 예를 들어, 이산화규소의 경우 및 불화마그네슘의 경우 제2층의 바람직한 두께는 약 75 내지 500 nm이다. 이 범위 미만의 두께는 제한된 컬러 이동도를 유발할 것이며, 이는 특정 용도에서 바람직할 수 있다.
한 실시양태에서, 제2층은 들어오는 광의 부분적 반사를 가능하게 하는 선택적으로 투명한 제3층에 의해 캡슐화된다. 바람직하게는, 제3층은 규소, 산화철, 산화크롬, 이산화티탄, 질화티탄, 혼합 금속 산화물, 알루미늄 또는 이들의 혼합물으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
물론, 제3층은 색소의 간섭에 기여할 수도 있다. 제3층의 두께는 다양할 수 있으나, 항상 부분적 투명도를 가능하게 해야 한다. 예를 들어, 제3층의 바람직한 두께는 규소의 경우, 약 5 내지 20 nm이고; 알루미늄의 경우 약 2 내지 15 nm이고; 질화티탄의 경우 약 1 내지 15 nm이고; 산화철의 경우 약 10 내지 60 nm이고; 산화크롬의 경우 약 10 내지 60 nm이고; 이산화티탄의 경우 약 10-100 nm이고; 혼합 금속 산화물, 또는 이들의 혼합물의 경우 약 5 내지 100 nm이다.
본 발명의 CEM의 모든 층은 본 발명에 따른 제조 방식에 의해 유발되는, 균일한 균질의 필름-유사 구조에 있어서 주목할 만하다.
캡슐화된 판과 유사한 모양의 기재를 제조하기 위한 신규 방법에 있어서, 개별적인 코팅 단계는 각각 코팅될 기재 입자의 존재 하에 적합한 출발 화합물의 반응 또는 열분해에 의해 각각 영향을 받는다. 예를 들어, 규소는 실란(SiH4), 알킬 및 아릴 치환된 실란(R-SiH3), 및 트리클로로실란, 디클로로실란 및 클로로실란과 같은 할로겐 치환 실란으로부터 침착될 수 있다. 규소를 형성하기 위한 일부 부가적인 전구체로는 1,2-디실릴에탄, 디실릴메탄, t-부틸실란, 비스(t-부틸)실란 및 페닐실란이 포함된다. 이들 언급된 화합물의 동족체를 또한 사용할 수 있다. 디알킬 알루미늄 수소화물, 트리알킬 알루미늄 및 루이스 염기 안정화 알란(L-AlH3)과 같은 수많은 알루미늄 전구체가 존재한다. 일부 특정 예로는 디메틸 알루미늄 수소화물, 트리-이소부틸 알루미늄, 트리메틸아민:알란, 에틸디메틸아민:알란 및 N-메틸피롤리딘:알란; 테트라에톡시실란, 디-t-부톡시디아세톡시실란 및 사염화규소와 같은 규소 테트라알콕사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물로부터의 이산화규소; 사염화티탄, 및 테트라키스(디메틸-아미도)티탄(TDMAT) 및 테트라키스(디에틸-아미도)티탄(TDEAT)과 같은 티탄의 디알킬 아미드로부터의 질화티탄; 철카르보닐, 염화철 및 황산철로부터의 산화철; 및 염화크롬, 황산크롬 및 크롬카르보닐로부터의 산화크롬이 포함된다.
각 층의 코팅은 바람직하게는 EP-A 제33,457호 또는 DE-A 제38,13,335호의 실시예에 기술된 바와 같은 가열식 유동 층 반응기에서 실시할 수 있으며, 반응기에서는 먼저 코팅되지 않거나 또는 이미 한번 또는 두번 코팅된 기재 입자를 유동화 기체 중에 유동화시키고, 입상 전구체 화합물을 분해시키기에 충분한 온도로 가열한다. 예를 들어, 규소 침착을 위한 규소 전구체를 반응시키거나 또는 분해시키기에 충분한 온도는 약 400 내지 750℃이고, 알루미늄 침착을 위한 알루미늄 전구체를 반응시키거나 또는 분해시키기에 충분한 온도는 약 200 내지 400℃이고, 질화티탄 침착을 위한 질화티탄 전구체를 반응시키거나 또는 분해시키기에 충분한 온도는 약 300 내지 800℃이고, 산화철을 위한 산화철 전구체를 반응시키거나 또는 분해시키기에 충분한 온도는 약 70 내지 200℃이고, 이산화티탄 침착을 위한 이산화티탄 전구체를 반응시키거나 또는 분해시키기에 충분한 온도는 약 150 내지 350℃이고, 이산화규소 침착을 위한 이산화규소 전구체를 반응시키거나 또는 분해시키기에 충분한 온도는 약 100 내지 550℃이다. 모든 반응 또는 분해 온도는 전구체 및 반응기에 따라 다르다. 그 후에, 기화된 전구체 화합물, 및 반응 또는 분해를 달성하는데 필요한 임의의 기체를 개별적인 노즐을 통해 도입한다.
각 층은 상기한 바와 같은 전구체 화합물, 바람직하게는 알킬 및 아릴 치환 실란, 디알킬알루미늄 수소화물, 트리알킬알루미늄, 루이스 염기 안정화 알란 및 염화물, 테트라디알킬-아미도티탄, 카르보닐, 및 페녹사이드 및 벤질 알콕사이드 뿐만 아니라 지방족 알콕사이드, 특히 에톡사이드와 같은 알콕사이드를 반응시키거나 또는 분해시켜 침착시킨다. 질소, 헬륨 및 아르곤과 같은 다양한 불활성 캐리어 기체 계를 규소 및 알루미늄 전구체에 사용할 수 있다. 산화성 또는 환원성 분위기에 대한 필요성에 따라 이들 물질을 반응 및(또는) 분해시키기 위해 순수한 산소, 수소 및(또는) 공기를 사용할 수 있다. 유사한 캐리어 기체를 질화티탄 전구체에 사용할 수 있으나, 암모니아 기체(NH3)가 전형적으로 질화티탄을 형성하기 위한 상기 전구체를 반응시키거나 또는 분해하기 위한 기체의 하나로서 사용된다. 철카르보닐은 질소 또는 헬륨 및 일부 경우 약간의 일산화탄소 기체를 함유하거나 또는 전부 일산화탄소 기체일 수 있는 것과 같은 불활성 캐리어 기체 중에서 반응 구역으로 이송된다. 카르보닐은 반응 구역에서 산소 및(또는) 공기의 첨가에 의해 반응하거나 또는 분해되어 미립자 표면 상에 산화철의 침착을 생성하는 반면, 알콕사이드는 공기 및(또는) 수증기에 의해 가수분해된다. 산소 또는 수증기는 목적하는 산화물, 또는 카르보닐의 경우, 이산화탄소를 형성하기 위해 화학량론적으로 요구되는 것 이상의 양으로 공급해야 하나, 약간 과량을 사용하는 것도 또한 가능하다. 이 코팅 공정에 사용되는 유동화 기체는 전구체 반응물의 반응성에 따라 질소뿐만 아니라, 공기일 수도 있다.
모든 코팅 공정은 유리하게는 반응기의 기화장치의 상승류 중에서 전구체 화합물을 기화시키고, 생성된 증기를 캐리어 기체, 일반적으로는 요구되는 반응 조건에 따라 공기, 질소, 수소/질소 혼합물 또는 다른 기체를 이용하여 반응기 내로 이송한다.
기재를 균일하고 완전하게 캡슐화시키는 균질 층을 얻기 위해, 전구체 화합물의 기체 양은 일반적으로 반응기 중의 총 기체 양의 5 부피％ 이하, 보다 바람직하게는 2 부피％ 이하이어야 한다. 침착 효율에 따라, 기체의 총량 중의 전구체 화합물의 농도를 크게 증가시키는 것이 필요할 수 있다.
상기한 바와 같이, 생성물은 상이한 코팅 공정 사이에서 단리될 필요가 없다. 이와 반대로, 추가적인 코팅 공정을 유리하게는 동일 반응기에서 이전 코팅 공정 직후, 원할 경우 온도를 조금 떨어뜨린 후, 및 필요시 다른 유동화 기체 또는 전구체 화합물 캐리어 기체의 치환 후에 실시할 수 있다.
적용된 층이 입자의 외부층을 형성할 금속 또는 저금속 산화물일 경우, 층 표면이 산화에 의해 부동태화될 수 있도록 냉각 동안 유동화 기체 내로 공기를 혼합하는 것이 유리하다. 그 후에, 냉각된 생성물을 통상의 방식으로 배출시킨다.
본 발명의 방법은 간단한 방식으로 다중 코팅된 CEM의 제조를 가능하게 한다. 제조된 층의 두께는 코팅 시간, 사용된 전구체 화합물의 농도 및 초기 충전된 입자 대 첨가된 전구체 화합물의 비를 매개로 하여 목적하는 값으로 특별히 재현가능하게 조절할 수 있다. 이러한 방법으로 얻은 CEM은 특히 코팅의 질이 높다.즉, 균질의 균일한 층이 필름상으로 기재 입자를 캡슐화한다.
본 발명의 컬러 효과 물질 (CEM)은 페인트, 인쇄 잉크, 플라스틱, 유리, 세라믹 생성물 및 치장용 화장 제제의 착색과 같은 많은 용도에 유리하다. 본 발명의 컬러 효과 물질의 특별한 기능성 때문에, 이들 물질은 많은 다른 용도에 적합하다. 예를 들어, CEM은 전기 전도성 또는 전자기 스크리닝 플라스틱, 페인트 또는 코팅, 또는 전도성 중합체에 사용할 수 있다. CEM은 전도 기능성 때문에 분말 코팅 분야에 매우 유용하다.
본 발명의 조성물이 유용한 상기 조성물은 당업계의 숙련자에게 잘 공지되어 있다. 예로는 인쇄 잉크, 손ㆍ발톱 에나멜, 래커, 열가소성 및 열경화성 물질, 천연 수지 및 합성 수지, 폴리스티렌 및 그의 혼합 중합체, 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 폴리아크릴 화합물, 폴리비닐 화합물, 예를 들어 폴리비닐 클로라이드 및 폴리비닐 아세테이트, 폴리에스테르 및 고무, 및 비스코스 및 셀룰로스 에테르, 셀룰로스 에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 예를 들어 폴리글리콜 테레프탈레이트 및 폴리아크릴로니트릴로 제조된 필라멘트가 있다.
본 발명의 색소의 우수한 내열성 때문에, 예를 들어 폴리스티렌 및 그의 혼합 중합체, 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 및 상응하는 혼합 중합체, 폴리비닐 클로라이드 및 폴리에스테르, 특히 폴리에틸렌 글리콜 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에스테르 기재의 상응하는 혼합 축합 생성물과 같은 전체적인 플라스틱의 착색에 특히 적합하다.
다양한 색소 용도에 관한 균형잡힌 해설에 대해서는 문헌 [Temple C.Patton, editor, The Pigment Handbook, volume II, Applications and Markets, John Wiley and Sons, New York (1973)]을 참조하라. 또한, 예를 들어, 잉크에 관해서는 문헌 [R. H. Leach, editor, The Printing Ink Manual, Fourth Edition, Van Nostrand Reinhold (International) Co. Ltd., London (1988), 특히 282-591면]을 참조하고, 페인트에 관해서는 문헌 [C. H. Hare, Protective Coatings, Technology Publishing Co., Pittsburg (1994), 특히 63-288면]을 참조하라. 상기 참조문헌은 일정량의 색소를 포함하는, 본 발명의 조성물을 사용할 수 있는 잉크, 화장품, 페인트 및 플라스틱 조성물, 제제 및 비히클 (그러나, 이에 한정되지는 않음)에 대한 그들의 교시에 있어서 본원에 참고문헌으로 인용된다. 예를 들어, 오프셋 석판술용 잉크 중의 색소는 10 내지 15％의 함량으로 사용될 수 있고, 나머지는 겔화 및 비겔화 탄화수소 수지, 알키드 수지, 왁스 화합물 및 지방족 용매를 함유하는 비히클이다. 예를 들어, 색소는 자동차의 페인트 제제 중에 이산화티탄, 아크릴 라텍스, 응집제, 물 또는 용매를 포함할 수 있는 다른 색소와 함께 1 내지 10％의 함량으로 사용될 수 있다. 또한, 폴리에틸렌 중의 플라스틱 컬러 농축물에는 색소가 20 내지 30％의 함량으로 사용될 수 있다.
<실시예 1>
본 발명에 따른 규소 기재 CEM의 제조 절차
규소 기재 CEM을 직경이 15 cm이고 높이가 152 cm인 스테인레스 강으로 제조되고 소결된 금속 하부 플레이트(유동화 플레이트) 및 다공성 금속 필터가 장착된외부 가열식 유동 층 반응기에서 제조하였다. 유동화 기체를 하부의 소결 금속 플레이트를 통해 반응기 내로 운반하였다. 반응물 및 부가적인 유동화 기체를 측면 유입 포트를 통해 부가적으로 도입하였다.
A) 평균 입자 크기가 20 마이크론(주요 치수)인 운모 450 그램을 소결된 금속 분배기 플레이트의 상부의 유동 층 반응기 하부에 위치시켰다. 질소 유동화 기체를 소결된 금속 하부 플레이트를 통해 시간 당 약 100 표준세제곱피트(SCFH)로 도입하여 미립자 기재를 분무화하였다. 유동 층 반응기를 전기적으로 525℃로 가열하였다. T-부틸 실란을 5 SCFH의 질소 캐리어 기체 흐름과 함께 50℃로 유지되는 기화장치에 통과시켰다. 기화 후, t-부틸 실란 증기 및 캐리어 기체를 부가적인 70 SCFH의 질소 캐리어 기체를 함유하는 측면 유입 포트 내로 압입하여 완전히 혼합시켰다. 상기 조건 하에서, 규소 전구체를 유동화 플레이트 위의 측면 포트를 통해 0.3 그램/분으로 첨가하였다. t-부틸 실란의 농도는 질소 캐리어 기체 중에서 9 중량％이었다. 반응기의 온도 및 운모의 산화성 표면 화학으로 인해, 규소 전구체가 분해되었고 운모의 표면 상에 원소상 규소가 침착되었다. 규소로 코팅된 운모의 샘플을 반응기로부터 추출하여 입사광의 반사도 및 벌크 컬러에 대해 평가하였다. 운모 기재를 규소로 된 제1층으로 캡슐화하여 불투명한 치장용 미립자를 생성하였다.
B) 그 후에, 유동 층 반응기의 온도를 550℃로 상승시키고, 분배기 플레이트를 통한 유동화 기체를 공기로 교환하고 소량의 수증기를 주입하였다. 테트라에톡시 실란(TEOS)을 5 SCFH의 질소 캐리어 기체 흐름과 함께 170℃로 유지되는 기화장치에 통과시켰다. 기화 후, TEOS 증기 및 캐리어 기체를 부가적인 67 SCFH의 질소 캐리어 기체를 함유하는 측면 유입 포트 내로 압입하여 완전히 혼합하였다. 상기 조건 하에서, 이산화규소 전구체를 상기 유동화 플레이트 위의 측면 포트를 통해 1.0 그램/분으로 첨가하였다. TEOS/수증기 비는 2.0이었다. 반응기의 온도, 산화성 기체 분위기 및 운모의 산화성 표면 화학으로 인해, 이산화규소 전구체가 가수분해되었고 규소로 캡슐화된 운모의 표면 상에 이산화규소가 침착되었다. 이산화규소는 복합 CEM의 제2 캡슐화 층이었다.
C) 유동 층 반응기를 다시 525℃로 냉각시키고, 모든 기체를 질소로 교환하였다. 선택적으로는 투명한, 규소로 된 제3 캡슐화 필름을 상기 절차에 따라 이산화규소의 제2 캡슐화 층 상에 코팅하였다. 반응기를 실온으로 냉각시키고, 다층 캡슐화된 복합 미립자 물질을 제거하여 입사광의 반사도 및 벌크 컬러에 대해 평가하였다.
<실시예 2>
본 발명에 따른 규소 기재 CEM의 제조 절차
실시예 1에 따라, 멀린 하이-라이트 펄(Mearlin Hi-Lite Pearl)로서 상업적으로 공지되어 있는 이산화티탄으로 코팅된 운모를 이용하여 규소 기재 CEM을 제조하였다.
<실시예 3>
본 발명에 따른 알루미늄 기재 CEM의 제조 절차
알루미늄 기재 CEM을 실시예 1에 따라 외부 가열식 유동 층 반응기에서 제조하였다.
평균 입자 크기가 20 마이크론(주요 치수)인 운모 450 그램을 소결된 금속 분배기 플레이트의 상부의 유동 층 반응기 하부에 위치시켰다. 질소 유동화 기체를 소결된 금속 하부 플레이트를 통해 128 SCFH로 도입하여 미립자 기재를 분무화하였다. 유동 층 반응기를 전기적으로 350℃로 가열하였다. 톨루엔 중의 25％ 트리-이소부틸 알루미늄(TIBA)의 혼합물을 10 SCFH의 질소 캐리어 기체 흐름과 함께 160℃로 유지되는 기화장치에 통과시켰다. 기화 후, TIBA/톨루엔 증기 및 캐리어 기체를 부가적인 84 SCFH의 질소 캐리어 기체를 함유하는 측면 유입 포트 내로 압입하여 완전히 혼합시켰다. 상기 조건 하에서, 규소 전구체 용액을 유동화 플레이트 위의 측면 포트를 통해 2.6 그램/분으로 첨가하였다. TIBA의 농도는 질소 캐리어 기체 중에서 10 중량％이었다. 반응기의 온도 및 운모의 산화성 표면 화학으로 인해, 알루미늄 전구체가 분해되었고 운모의 표면 상에 원소상 알루미늄이 침착되었다. 알루미늄으로 코팅된 운모의 샘플을 반응기로부터 추출하여 입사광의 반사도 및 벌크 컬러에 대해 평가하였다. X-선 분석으로 결정질 알루미늄이 운모 상에 침착되었음을 확인하였다. 운모 기재를 알루미늄으로 된 제1층으로 코팅하여 불투명한 치장용 미립자를 생성하였다.
그 후에, 유동 층 반응기의 온도를 550℃로 상승시키고, 소량의 산소를 유동 층 내로 도입하여 알루미늄으로 캡슐화된 운모 표면을 약간 산화(패시베이션(passivation))시켰다. 그 후에, 분배기 플레이트를 통한 유동화 기체를 공기로 교환하고 소량의 수증기를 주입하였다. 테트라에톡시 실란 (TEOS)을 5 SCFH의 질소 캐리어 기체 흐름과 함께 170℃로 유지되는 기화장치에 통과시켰다. 기화 후, TEOS 증기 및 캐리어 기체를 부가적인 67 SCFH의 질소 캐리어 기체를 함유하는 측면 유입 포트 내로 압입하여 완전히 혼합하였다. 상기 조건 하에서, 이산화규소 전구체를 상기 유동화 플레이트 위의 측면 포트를 통해 1.0 그램/분으로 첨가하였다. TEOS/수증기 비는 약 2.0이었다. 반응기의 온도, 산화성 기체 분위기 및 운모의 산화성 표면 화학으로 인해, 이산화규소 전구체가 가수분해되었고 알루미늄으로 캡슐화된 운모의 표면 상에 이산화규소가 침착되었다. 이산화규소는 복합 CEM의 제2 캡슐화 층이었다.
유동 층 반응기를 다시 350℃로 냉각시키고, 모든 기체를 질소로 교환하였다. 선택적으로는 투명한, 알루미늄으로 된 제3 캡슐화 필름을 상기 절차에 따라 이산화규소로 된 제2 캡슐화 층 상에 코팅하였다. 반응기를 실온으로 냉각시키고, 다층 캡슐화된 복합 미립자 물질을 제거하고, 입사광의 반사도 및 벌크 컬러에 대해 평가하였다.
<실시예 4>
본 발명에 따른 알루미늄 기재 CEM의 제조 절차
실시예 3에 따라, 멀린 하이-라이트 펄로서 상업적으로 공지되어 있는 이산화티탄 코팅된 운모 기재를 이용하여 알루미늄 기재 CEM을 제조하였다.
<실시예 5>
본 발명에 따른 질화티탄 기재 CEM의 제조 절차
실시예 1에서 기술한 외부 가열식 유동 층 반응기에서 TiN 기재 CEM을 제조하였다. 평균 입자 크기가 20 마이크론(주요 치수)인 운모 450 그램을 분배기 플레이트의 상부의 유동 층 반응기 하부에 위치시켰다. 층을 N2로 유동화시키고, 850℃로 가열하였다. N2 대신 NH3를 분배기 플레이트를 통해 도입하였으나, 보충 N2를 암모니아에 첨가하여 바람직한 NH3의 양 및 유동화를 얻을 수 있었다. (N2/H2의 비는 1:1로 유지하였다.) 분배기 기체(들)의 배합된 유속은 약 56 SCFH이었다. 사염화티탄(TICL) 포화장치 온도 및 측면 반응기 유입구를 통한 N2흐름을 조절함으로써 TICL을 115 g/hr으로 첨가하였다. 유입구를 통한 총 노즐 흐름은 52 SCFH이었다. TiN으로 코팅된 샘플을 추출하여 불투명도, 반사도 및 컬러에 대해 평가하였다. 목적하는 효과가 달성되기까지 TiCl4및 NH3첨가를 계속하였다.
<실시예 6>
본 발명에 따른 질화티탄 기재 CEM의 제조 절차
실시예 1에서 기술한 바와 같이, 평균 입자 크기가 20 마이크론(주요 치수)인 운모 450 그램을 소결된 금속 분배기 플레이트의 상부의 유동 층 반응기 하부에 위치시켰다. 층을 N2로 유동화시키고, 450℃로 가열하였다. N2를 분배기 플레이트를 통해 도입하였으나, NH3를 또한 첨가하여 필름 중의 탄소 함유량을 감소시킬 수 있었다. 분배기를 통한 총 흐름은 110 SCFH이었다. 테트라키스(디메틸-아미도)티탄 (TDMAT)을 5 내지 10 SCFH의 캐리어 기체 흐름과 함께 50℃로 유지되는 기화장치에 통과시켰다. 기화 후, TDMAT를 72 내지 77 SCFH의 부가적인 N2캐리어 기체를 함유하는 측면 유입 포트 내로 압입하여 완전히 혼합시켰다. 상기 조건 하에서, 유동화 플레이트 위의 측면 포트를 통해 TiN 전구체를 약 2 g/분으로 첨가하여, TiN을 운모의 표면 상에 침착시켰다.
유동 층 온도를 200℃로 감소시켰다. 분배기 플레이트를 통한 질소 흐름을 공기/수증기로 전환하였다. 분배기 플레이트를 통한 공기 및 수증기의 배합된 유속은 156 SCFH이었고, 입자의 유동화를 유지하는데 사용하였다. 첨가되는 수증기의 양/속도는 첨가되는 TICL의 양/속도에 따라 조정하였다. 전형적으로, TICL/수증기의 비는 0.15이었다. TICL 포화장치 온도, 및 측면 반응기 유입구를 통한 N2흐름을 조절함으로써 TICL을 420 g/hr으로 첨가하였다. 유입구를 통한 TICL 및 N2의 총 노즐 흐름은 123 SCFH이었다. 미립자의 존재 하에서의 TICL의 가수분해는 TiN 코팅된 운모의 이산화티탄 캡슐화를 유발하였다. 이산화티탄/TiN/운모 캡슐화된 샘플을 추출하여, 불투명도, 반사도 및 컬러에 대해 평가하였다. 목적하는 효과를 나타내는 광학 두께에 이르기까지 TICL 첨가를 계속하였다.
<실시예 7>
본 발명에 다른 질화티탄 기재 CEM의 제조 절차
실시예 5에 따라 TiN으로 캡슐화된 운모 기재를 제조하였다. 그 후에, 유동 층 온도를 200℃로 감소시켰다. N2유동화 기체를 소결된 금속 하부 플레이트를 통해 168 SCFH로 도입하였다. 철펜타카르보닐(IPC)을 5 SCFH의 N2기체 흐름과 함께 140℃로 유지되는 기화장치에 통과시켰다. 기화 후, IPC 증기 및 부가적인 119 SCFH의 캐리어 기체를 함유하는 측면 유입 포트 내로 압입하여 완전히 혼합하였다. 상기 조건 하에서, IPC 전구체를 유동화 플레이트 위의 측면 포트를 통해 3.2 g/분으로 첨가하였다. IPC가 반응기에서 분해되어 TiN으로 코팅된 미립자 물질을 산화철로 캡슐화하였다. 산화철/TiN/운모 캡슐화된 샘플을 추출하여 불투명도, 반사도 및 컬러에 대해 평가하였다. 목적하는 기하학적 캡슐화 두께 및 광학 효과가 달성되기까지 IPC 첨가를 계속하였다.
<실시예 8>
본 발명에 따른 질화티탄 기재 CEM의 제조 절차
실시예 6에 따라 TiN 기재 물질을 제조하였다. 선택적으로 투명한, TiN으로 된 최종 층을 복합 미립자 물질 둘레에 캡슐화하였다.
<실시예 9>
본 발명에 따른 질화티탄 기재 CEM의 제조 절차
실시예 7에 따라 TiN 기재 물질을 제조하였다. 선택적으로 투명한, 질화티탄으로 된 최종 층을 복합 미립자 물질 둘레에 캡슐화하였다.
<실시예 10>
실시예 1A에 따라 CEM을 제조하였다. 선택적으로 투명한, 산화철로 된 최종 층을 복합 미립자 물질 둘레에 캡슐화하였다.
<실시예 11>
실시예 1A에 따라 CEM을 제조하였다. 선택적으로 투명한, 이산화티탄으로 된 최종 층을 복합 미립자 물질 둘레에 캡슐화하였다.
<실시예 12>
실시예 1A, B 및 C에 따라 제조한 CEM을 폴리프로필렌 단계 칩(step chip) 내로 1％ 농도로 혼입하였다. 단계 칩은 매 단계에서 칩의 면의 전체에서 두께가 점진적으로 증가하므로 적절하게 명명한다. 점진적인 단계는 중합체 두께에 따른 알로이(alloy) CEM의 상이한 효과를 검사할 수 있게 한다.
<실시예 13>
실시예 3에 따라 제조한 CEM을 손ㆍ발톱 에나멜 내로 혼입하였다. CEM 10g을 현탁 락카 SLF-2 82g, 락카 127P 4g 및 에틸 아세테이트 4g과 혼합하였다. 현탁 락카 SLF-2, 락카 127P 4g 및 에틸 아세테이트 4g. 현탁 락카 SLF-2는 부틸 아세테이트, 톨루엔, 니트로셀룰로오스, 토실아미드/포름알데히드 수지, 이소프로필 알코올, 디부틸 프탈레이트, 에틸 아세테이트, 캄퍼, n-부틸 알코올 및 실리카로 이루어진 일반적인 손ㆍ발톱 에나멜이다.
<실시예 14>
실시예 3으로부터의 CEM 10 중량％를 PGI 코로나 건 #110347을 이용하여 타이거 드라이락(Tiger Drylac)으로부터의 폴리에스테르 TGIC 분말 코팅물 중에 분무하였다.
1. CEM을 깨끗한 폴리에스테르 계 중에 혼합하고, RAL 9005 흑색 분말 분무된 기재 상에 분무하였다.
2. CEM을 RAL 9005 흑색 착색된 폴리에스테르 분말 내로 혼합하였다. 컬러 효과 물질은 전기적 특성으로 인해 바닥 금속 패널로 강하게 끌렸다. 또한, 선영성(DOI)이 높은 마감을 유발하는, 표면으로 가깝게 배향되는 컬러 효과 물질의 높은 친화력으로 인해 전통적인 진주 광택 및 금속 플레이크 색소에 의해 종종 발생되는 돌출을 감소시키기 위한 부가적인 클리어 코트가 필요없다.
<실시예 15>
실시예 1에 따라 제조한 CEM의 10％ 분산액을 다양한 PPG 틴트(tint)와 함께 깨끗한 아크릴 우레탄 베이스코트 클리어 코트 페인트 계 DBX-689 (PPG) 내로 혼합하여 목적하는 컬러를 달성하였다. 틴트 페이스트는 PPG로부터의 DMD 델트론(Deltron) 자동차 재마감 페인트 라인에 적합한 용매기재 계 내에 다양한 농도로 분산된 유기 및 무기 착색제로 이루어졌다. 완결된 조성물을 통상적인 사이펀(siphon)으로 공급되는 스프레이건을 사용하여 그래픽 메탈스(Graphic Metals)에 의해 공급되는 4 ×12"의 곡선 모양 자동차형 패널 상에 분무하였다. 패널을 PPG 2001 고(高)고형분 폴리우레탄 클리어 코트로 클리어 코팅하고 공기 건조시켰다.

Claims (40)

  1. (a) 들어오는 광에 대한 반사도가 높으며, 규소, 알루미늄, 질화티탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 제1층;
    (b) 제1층을 캡슐화하고, 부딪치는 광의 입사각에 따라 다른, 광에 대한 다양한 경로 길이를 제공하는 제2층; 및
    (c) 들어오는 광에 대해 선택적으로 투명한 제3층으로 캡슐화된 판 모양의 기재를 포함하는 컬러 효과 물질.
  2. 제1항에 있어서, 기재가 운모, 산화알루미늄, 비스무트 옥시클로라이드, 질화붕소, 유리 플레이크, 산화철로 코팅된 운모, 산화철로 코팅된 유리 플레이크, 이산화규소 및 이산화티탄으로 코팅된 운모 및 이산화티탄으로 코팅된 유리 플레이크로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 컬러 효과 물질.
  3. 제1항에 있어서, 모든 층이 화학적 증기 침착에 의해 침착된 컬러 효과 물질.
  4. 제1항에 있어서, 제1 캡슐화 층이 규소, 질화티탄 및 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 컬러 효과 물질.
  5. 제1항에 있어서, 제1 캡슐화 층이 규소인 컬러 효과 물질.
  6. 제5항에 있어서, 규소가 알킬 치환된 실란으로부터의 화학적 증기 침착에 의해 침착된 컬러 효과 물질.
  7. 제6항에 있어서, 알킬 치환된 실란이 1,2-디실릴에탄인 컬러 효과 물질.
  8. 제1항에 있어서, 제1층이 알루미늄인 컬러 효과 물질.
  9. 제8항에 있어서, 알루미늄이 알루미늄알킬로부터의 화학적 증기 침착에 의해 침착된 컬러 효과 물질.
  10. 제9항에 있어서, 알루미늄알킬이 트리-이소부틸 알루미늄인 컬러 효과 물질.
  11. 제1항에 있어서, 제2 캡슐화 층이 이산화규소, 불화마그네슘, 이산화티탄 및 산화철로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 컬러 효과 물질.
  12. 제11항에 있어서, 제2 캡슐화 층이 이산화규소인 컬러 효과 물질.
  13. 제11항에 있어서, 제2 캡슐화 층이 이산화티탄인 컬러 효과 물질.
  14. 제11항에 있어서, 제2 캡슐화 층이 산화철인 컬러 효과 물질.
  15. 제12항에 있어서, 이산화규소가 사염화규소, 테트라에톡시실란 및 디클로로실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물로부터의 화학적 증기 침착에 의해 침착된 컬러 효과 물질.
  16. 제1항에 있어서, 제3 캡슐화 층이 규소, 산화철, 산화크롬, 이산화티탄, 질화티탄, 혼합 금속 산화물, 알루미늄 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 컬러 효과 물질.
  17. 제16항에 있어서, 제3 캡슐화 층이 규소인 컬러 효과 물질.
  18. 제17항에 있어서, 규소가 1,2-디실릴에탄 또는 t-부틸 실란으로부터의 화학적 증기 침착에 의해 침착된 컬러 효과 물질.
  19. 제16항에 있어서, 제3 캡슐화 층이 산화철인 컬러 효과 물질.
  20. 제19항에 있어서, 산화철이 철카르보닐로부터의 화학적 증기 침착에 의해 침착된 컬러 효과 물질.
  21. 제16항에 있어서, 제3 캡슐화 층이 산화크롬인 컬러 효과 물질.
  22. 제21항에 있어서, 산화크롬이 크롬카르보닐로부터의 화학적 증기 침착에 의해 침착된 컬러 효과 물질.
  23. 제16항에 있어서, 제3 캡슐화 층이 이산화티탄인 컬러 효과 물질.
  24. 제23항에 있어서, 이산화티탄이 티탄 할라이드 또는 티탄 알콕사이드로부터의 화학적 증기 침착에 의해 침착된 컬러 효과 물질.
  25. 제24항에 있어서, 티탄 할라이드가 사염화티탄이고, 티탄 알콕사이드가 티탄(IV) 이소프로폭사이드인 컬러 효과 물질.
  26. 제16항에 있어서, 제3 캡슐화 층이 질화티탄인 컬러 효과 물질.
  27. 제26항에 있어서, 질화티탄이 테트라키스(디메틸-아미도)티탄 및(또는) 테트라키스(디에틸-아미도)티탄으로부터의 화학적 증기 침착에 의해 침착된 컬러 효과 물질.
  28. 제16항에 있어서, 제3 캡슐화 층이 알루미늄인 컬러 효과 물질.
  29. 제16항에 있어서, 알루미늄이 트리-이소부틸 알루미늄으로부터의 화학적 증기 침착에 의해 침착된 컬러 효과 물질.
  30. 제2항에 있어서, 기재가 판 모양의 운모이고, 반사도가 높은 제1 캡슐화 층이 규소이고, 제2 캡슐화 층이 이산화규소이고, 제3 캡슐화 층이 규소인 컬러 효과 물질.
  31. 제2항에 있어서, 기재가 판 모양의 유리 플레이크이고, 반사도가 높은 제1 캡슐화 층이 규소이고, 제2 캡슐화 층이 이산화규소이고, 제3 캡슐화 층이 규소인 컬러 효과 물질.
  32. 제2항에 있어서, 기재가 판 모양의 이산화티탄 코팅된 운모이고, 반사도가 높은 제1 캡슐화 층이 규소이고, 제2 캡슐화 층이 이산화규소이고, 제3 캡슐화 층이 규소인 컬러 효과 물질.
  33. 제2항에 있어서, 기재가 판 모양의 운모이고, 반사도가 높은 제1 캡슐화 층이 알루미늄이고, 제2 캡슐화 층이 이산화규소이고, 제3 캡슐화 층이 알루미늄인 컬러 효과 물질.
  34. 제2항에 있어서, 기재가 판 모양의 이산화티탄 코팅된 운모이고, 반사도가 높은 제1 캡슐화 층이 알루미늄이고, 제2 캡슐화 층이 이산화규소이고, 제3 캡슐화 층이 알루미늄인 컬러 효과 물질.
  35. 제2항에 있어서, 기재가 판 모양의 운모이고, 반사도가 높은 제1 캡슐화 층이 질화티탄이고, 제2 캡슐화 층이 이산화규소이고, 제3 캡슐화 층이 질화티탄인 컬러 효과 물질.
  36. 제2항에 있어서, 기재가 판 모양 운모이고, 반사도가 높은 제1 캡슐화 층이 질화티탄이고, 제2 캡슐화 층이 이산화규소이고, 제3 캡슐화 층이 이산화티탄인 컬러 효과 물질.
  37. 제2항에 있어서, 기재가 판 모양 운모이고, 반사도가 높은 제1 캡슐화 층이 질화티탄이고, 제2 캡슐화 층이 이산화규소이고, 제3 캡슐화 층이 산화철인 컬러 효과 물질.
  38. (a) 들어오는 광에 대한 반사도가 높으며, 규소, 알루미늄, 질화티탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 제1층으로 판 모양의 기재를 코팅하고,
    (b) 부딪치는 광의 입사각에 따라 다른, 광에 대한 다양한 경로 길이를 제공하는 제2층으로 제1층을 캡슐화하고,
    (c) 들어오는 광에 대해 선택적으로 투명한 제3층으로 제2층을 캡슐화하는 것을 포함하는, 컬러 효과 물질의 제조 방법.
  39. 제38항에 있어서, 기재가 운모, 산화알루미늄, 비스무트 옥시클로라이드, 질화붕소, 유리 플레이크, 산화철로 코팅된 운모, 이산화규소 및 이산화티탄으로 코팅된 운모로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
  40. 제39항에 있어서, 제2층이 이산화규소 및 불화마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 것이고, 제3층이 규소, 산화철, 산화크롬, 이산화티탄, 질화티탄, 혼합 금속 산화물, 알루미늄 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
KR1020037004339A 2000-09-26 2001-09-18 컬러 효과 물질 및 그의 제조 방법 KR100798572B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/669,608 2000-09-26
US09/669,608 US6475273B1 (en) 2000-09-26 2000-09-26 Color effect materials and production thereof
PCT/US2001/028896 WO2002026894A1 (en) 2000-09-26 2001-09-18 Color effect materials and production thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030040496A true KR20030040496A (ko) 2003-05-22
KR100798572B1 KR100798572B1 (ko) 2008-01-28

Family

ID=24686984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037004339A KR100798572B1 (ko) 2000-09-26 2001-09-18 컬러 효과 물질 및 그의 제조 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6475273B1 (ko)
EP (1) EP1326926B1 (ko)
JP (1) JP2004510027A (ko)
KR (1) KR100798572B1 (ko)
AT (1) ATE537224T1 (ko)
AU (1) AU2001289105A1 (ko)
ES (1) ES2375707T3 (ko)
WO (1) WO2002026894A1 (ko)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6569529B1 (en) * 2000-10-10 2003-05-27 Flex Product, Inc. Titanium-containing interference pigments and foils with color shifting properties
US6579357B1 (en) * 2002-05-14 2003-06-17 Engelhard Corporation BiOC1 pigment
US7605194B2 (en) 2003-06-24 2009-10-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Aqueous dispersions of polymer-enclosed particles, related coating compositions and coated substrates
US7671109B2 (en) 2003-06-24 2010-03-02 Ppg Industries Ohio, Inc. Tinted, abrasion resistant coating compositions and coated articles
US20050123764A1 (en) * 2003-12-05 2005-06-09 Hoffmann Rene C. Markable powder and interference pigment containing coatings
US20060037266A1 (en) * 2004-08-17 2006-02-23 Kuan-Wen Chen Tile
JP5535425B2 (ja) * 2006-12-22 2014-07-02 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング フィラー、その製造方法、および化粧料
US10788608B2 (en) 2007-08-12 2020-09-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Non-color shifting multilayer structures
US9739917B2 (en) 2007-08-12 2017-08-22 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Red omnidirectional structural color made from metal and dielectric layers
US10048415B2 (en) 2007-08-12 2018-08-14 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Non-dichroic omnidirectional structural color
US10870740B2 (en) 2007-08-12 2020-12-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Non-color shifting multilayer structures and protective coatings thereon
US10690823B2 (en) 2007-08-12 2020-06-23 Toyota Motor Corporation Omnidirectional structural color made from metal and dielectric layers
US9612369B2 (en) 2007-08-12 2017-04-04 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Red omnidirectional structural color made from metal and dielectric layers
US8507050B2 (en) 2008-11-12 2013-08-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Methods for depositing ultra thin coatings exhibiting low haze and methods for the preparation of such coatings
US9658375B2 (en) 2012-08-10 2017-05-23 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Omnidirectional high chroma red structural color with combination metal absorber and dielectric absorber layers
US9664832B2 (en) 2012-08-10 2017-05-30 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Omnidirectional high chroma red structural color with combination semiconductor absorber and dielectric absorber layers
US9678260B2 (en) 2012-08-10 2017-06-13 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Omnidirectional high chroma red structural color with semiconductor absorber layer
CN106461834B (zh) 2014-04-01 2021-01-15 丰田自动车工程及制造北美公司 无色移的多层结构
US11034841B2 (en) 2014-11-24 2021-06-15 Basf Corporation Carbon black in effect pigments
US9810824B2 (en) 2015-01-28 2017-11-07 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Omnidirectional high chroma red structural colors

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3438796A (en) 1967-02-02 1969-04-15 Du Pont Aluminum-silica-aluminum flake pigments
US5135812A (en) 1979-12-28 1992-08-04 Flex Products, Inc. Optically variable thin film flake and collection of the same
US5171363A (en) 1979-12-28 1992-12-15 Flex Products, Inc. Optically variable printing ink
US5766738A (en) 1979-12-28 1998-06-16 Flex Products, Inc. Paired optically variable article with paired optically variable structures and ink, paint and foil incorporating the same and method
US5059245A (en) 1979-12-28 1991-10-22 Flex Products, Inc. Ink incorporating optically variable thin film flakes
US4434010A (en) 1979-12-28 1984-02-28 Optical Coating Laboratory, Inc. Article and method for forming thin film flakes and coatings
DE3003352A1 (de) 1980-01-31 1981-08-06 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von eisenoxidbelegten metallpigmenten
US5030445A (en) 1987-08-25 1991-07-09 Sunstar Kabushiki Kaisha Cosmetic composition
JPH01108267A (ja) 1987-10-21 1989-04-25 Toyota Motor Corp 顔料
DE3813335A1 (de) 1988-04-21 1989-11-02 Basf Ag Metalloxidbeschichtete aluminiumpigmente
DE4405492A1 (de) 1994-02-21 1995-08-24 Basf Ag Mehrfach beschichtete metallische Glanzpigmente
DE4437753A1 (de) 1994-10-21 1996-04-25 Basf Ag Mehrfach beschichtete metallische Glanzpigmente
DE19520964A1 (de) 1995-06-08 1996-12-12 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Beschichtete anorganische Pigmente, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE19614637A1 (de) 1996-04-13 1997-10-16 Basf Ag Goniochromatische Glanzpigmente auf der Basis von beschichteten Siliciumdioxidplättchen
EP0803549B1 (de) 1996-04-25 2001-09-19 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Farbige Glanzpigmente
US5958125A (en) 1996-07-05 1999-09-28 Schmid; Raimund Goniochromatic luster pigments based on transparent, nonmetallic, platelet-shaped substrates
US6013370A (en) 1998-01-09 2000-01-11 Flex Products, Inc. Bright metal flake
DE19817286A1 (de) 1998-04-18 1999-10-21 Merck Patent Gmbh Mehrschichtiges Perlglanzpigment auf Basis eines opaken Substrates
US6157489A (en) 1998-11-24 2000-12-05 Flex Products, Inc. Color shifting thin film pigments
US6150022A (en) 1998-12-07 2000-11-21 Flex Products, Inc. Bright metal flake based pigments
US6325847B1 (en) 1999-11-30 2001-12-04 Engelhard Corporation Precious metal color effect materials and production thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP1326926B1 (en) 2011-12-14
JP2004510027A (ja) 2004-04-02
US6475273B1 (en) 2002-11-05
WO2002026894A1 (en) 2002-04-04
ATE537224T1 (de) 2011-12-15
ES2375707T3 (es) 2012-03-05
KR100798572B1 (ko) 2008-01-28
AU2001289105A1 (en) 2002-04-08
EP1326926A1 (en) 2003-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100798572B1 (ko) 컬러 효과 물질 및 그의 제조 방법
KR100663210B1 (ko) 귀금속 컬러 효과 물질 및 그의 제조방법
US7235300B2 (en) Titanium-containing interference pigments and foils with color shifting properties
US5364467A (en) Luster pigments based on multiply coated plateletlike metalic substrates
US5626661A (en) Luster pigments based on multiply coated plateletlike silicatic substrates
US6582764B2 (en) Hybrid inorganic/organic color effect materials and production thereof
US6821333B2 (en) Color effect materials and production thereof
JP2000507280A (ja) 被覆された二酸化ケイ素小板を基礎とするゴニオクロマチック光輝顔料
JPH0931355A (ja) ゴニオクロマチック光沢顔料
JPH09124971A (ja) ゴニオクロマチック光輝顔料
KR100832195B1 (ko) 합금 컬러 효과 물질 및 그의 제조방법
US6794037B2 (en) High chroma effect materials
WO2004055118A2 (en) Improved effect pigment comprising a reflecting layer

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130114

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140121

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee