KR20170012313A - 효과 안료 - Google Patents

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Abstract

고채도 효과 안료는 소판 기재 및 상기 소판 기재 상에 형성된 광학 코팅재를 포함한다. 상기 광학 코팅재는 제1 고굴절률 층, 제1 고굴절률 층 상의 제2 고굴절률 층, 및 제1 고굴절률 층, 제2 고굴절률 층, 또는 제1 및 제2 고굴절률 층 둘 모두로의 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 갖는 확산된 제3 재료를 포함한다. 제1 및 제2 고굴절률 층은 독립적으로 약 1.65 초과의 굴절률을 갖는다. 확산된 제3 재료는 SiO2 또는 금속 산화물이고 제1 및 제2 고굴절률 층과는 상이하다.

Description

효과 안료{EFFECT PIGMENTS}
본 출원은 2014년 5월 28일자로 출원된 미국 가출원 제62/004,007호, 및 2015년 3월 25일자로 출원된 미국 가출원 제62/137,918호의 이득을 취하며, 이들 두 기초 출원은 그들의 전문을 참고로 본 명세서에 편입시킨다.
기술 분야
본 발명은 효과 안료의 채도를 증가시키기 위해 고굴절률 층으로 코팅되고 그 안에 낮은 굴절률 재료가 확산된 효과 안료, 이의 제조 방법 및 이의 페인트, 잉크젯 잉크, 인쇄용 잉크들, 코팅재, 산업용 코팅재, 자동차 코팅재, 인쇄용 잉크, 플라스틱, 화장품 또는 화장품 제제, 및 세라믹 또는 유리용 유약에서 이의 용도에 관한 것이다.
효과 안료는 유광 안료, 광택 안료, 진주빛 안료, 또는 간섭 안료라고도 한다. 투명 또는 불투명 재료로 이루어진 코어를 갖는 이러한 안료가 알려져 있는데, 예컨대, 예를 들면 천연 또는 합성 운모, SiO2, 알루미늄 또는 유리이다. 이들 코어는 고굴절률 재료, 일반적으로 굴절률이 약 1.65보다 큰 금속 산화물로 코팅된다.
또한, 기재 상에 로 고굴절률 층 및 저굴절률 층을 도포하여 색상이 보다 강렬한(즉, 보다 높은 채도를 가짐) 안료를 얻는 것이 가능하다.
그러나, 약 15 마이크론과 같거나 또는 그 미만인 소판(platelet) 직경(d50)으로 형성된 효과 안료의 채도 증가는 로 고/저 굴절률의 별개 층을 사용하는 것으로는 어렵다. 고굴절률 층 위에 저굴절률의 별개층의 침착 또는 공침착(co-deposition)은 종종 소판 직경이 15 마이크론 또는 그 미만일 때 응집을 초래한다.
따라서, 기재 상에 독립적이고 분리된 교대의 고/저 굴절률 층들을 적층시키는 통상의 방법보다는 고채도 효과 안료를 제조하는 새로운 방식을 개발하는 것이 도움이 된다.
놀랍게도, 효과 안료의 채도는 제1 및 제2 고굴절률 층 사이에 확산된 제3 재료의 산화물의 존재에 의해 향상될 수 있으며, 상기 확산된 제3 재료는 제1 및 제2 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두로의 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 갖는다.
추가적으로, 부가적인 장점은 확산된 제3 재료가 그렇게 확산될 때 발견되었다.
이들 다른 장점의 예에는 원료(들)의 보다 효율적인 사용 및/또는 사용 동안 보다 효율적인 효과 안료를 포함하고, 다시 말해서, 소정 응용분야에서 고굴절률 및 저굴절률 재료의 교대식 별개 층을 갖는 전통적인 효과 안료와 동일한 외관을 획득하는데 보다 적은 중량%의 코팅 재료(즉, 더 적은 고굴절률 재료(들))가 요구된다. 본 발명의 방법은 또한 저굴절률 재료 예컨대 SiO2의 침착이 응집을 초래하지 않는다는 점에서 그 소판 크기가 약 15 마이크론 이하인 고채도 안료를 형성하는데 장점을 제공한다.
따라서, 본 발명은 광학 코팅재로 코팅된 소판을 포함하는 효과 안료를 개시하고 상기 광학 코팅재는
제1 고굴절률 층;
상기 제1 고굴절률 층 상에 형성된 제2 고굴절률 층; 및
확산된 제3 재료를 포함하고, 여기서 확산된 제3 재료는 제1 및 제2 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두로의 100% 내지 부분 확산의 확산범위를 가지며;
상기 제1 및 제2 고굴절률 층은 약 1.65보다 큰 굴절률을 갖는 높은 지수 재료로 부터 형성되고, 예를 들면 상기 제1 및 제2 고굴절률 층은 SnO2, TiO2, Cr2O3, ZnO, ZrO2, 철 산화물(예컨대 Fe3O4, Fe2O3), 구리 산화물, 코발트 산화물, 망간 산화물, 알루미나, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되고;
상기 확산된 제3 재료는 SiO2 또는 금속 산화물이고, 예를 들면 확산된 제3 재료는 Al2O3, SnO2, SiO2, 코발트 산화물, 마그네슘 산화물, 망간 산화물, 구리 산화물, 철 산화물(즉, Fe2O3, Fe3O4), B2O3, TiO2, Cr2O3, ZnO, ZrO2, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며;
단 상기 확산된 제3 재료는 제1 및 제2 고굴절률 층과는 상이하다.
특정 실시형태는 광학 코팅재로 코팅된 소판을 포함하는 효과 안료이며,
상기 광학 코팅재는,
제1 TiO2 층;
상기 제1 TiO2 층 상에 형성된 제2 TiO2 층; 및 확산된 제3 재료를 포함하고, 확산된 제3 재료는 제1 TiO2 층 및 제2 TiO2 층 사이의 SiO2이고, 제1 및 제2 TiO2 층 중 하나 또는 둘 모두로의 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 갖는다. 상기 TiO2 층은 금홍석 또는 예추석일 수 있다.
뿐만 아니라, 몇몇 방법들을 개시한다. 이들 방법은 상기 효과 안료의 제조 방법, 및 제1 고굴절률 층 및 제2 고굴절률 층 사이에 확산된 제3 재료를 도입시키는 단계를 포함하는 광학 코팅재로 소판을 코팅시키는 단계에 의해 상기 기술된 바와 같은 효과 안료의 채도를 증가시키는 방법으로서, 상기 제2 고굴절률 층은 제1 고굴절률 층 위에 형성되고 상기 확산된 제3 재료는 제1 및 제2 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두로의 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 갖는, 방법을 포함한다.
도 1a는 실시예 2의 효과 안료의 횡단면의 고해상도 투과 전자 현미경(TEM)이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 효과 안료의 횡단면의 TEM과 함께한 에너지 분산형 X-선 분광분석법(EDXS)이다.
도 2a는 실시예 8에서 제조된 효과 안료의 횡단면의 고해상도 투과 전자 현미경(TEM)이고, 배율은 200,000이었다.
도 2b는 도 2a에 도시한 효과 안료의 횡단면의 TEM과 함께한 에너지 분산형 X-선 분광분석법(EDXS) 이미지이다.
도 3a는 실시예 9에서 제조된 효과 안료의 횡단면의 고해상도 투과 전자 현미경(TEM)이며, 배율은 200,00이다.
도 3b는 도 3a에 도시한 효과 안료의 TEM과 함께한 에너지 분산형 X-선 분광분석법(EDXS) 이미지이다.
도 4a는 실시예 13에서 제조된 효과 안료의 횡단면의 배율 200000에서의 고해상도 투과 전자 현미경(TEM)이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 효과 안료의 횡단면의 TEM과 함께한 에너지 분산형 X-선 분광분석법(EDXS) 이미지이다.
도 5a는 확산된 제3 재료의 포켓을 포함하는 부분 확산을 갖는 본 발명의 효과 안료의 횡단면도를 도시한다.
도 5b는 제1 및 제2 층으로 확산된 제3 재료의 완전한 확산을 갖는 본 발명의 효과 안료의 횡단면도를 도시한다.
도 1 내지 도 5는 그 위에 광학 코팅재(11)를 갖는, 기재(4)를 포함하는 효과 안료를 도시한다.
기재(4)는 기재의 두께보다 큰 직경을 갖는 소판 또는 판상 기재, 예컨대 소판(플레이크(flake))이다. 소판 기재는 판상, 평판형 및 플레이크형 기재를 포함한다.
소판은 대체로 소판 기재이고, 구형이 아니다. 일례에서, 소판 기재의 최대 치수는 약 1 ㎛(마이크론) 내지 약 1 mm(밀리미터) 범위이다.
직경은 예를 들면, 말번 마스터사이저(Malvern Mastersizer)(등록상표) 하이도2000에스를 사용한 정적 광산란을 통해 결정된 d50 입자 크기 분포로서 정의된다.
본 발명의 약 15 마이크론 이하의 d50를 갖는 효과 안료의 형성에는 특별한 장점이 존재한다. 보다 높은 채도의 광학 코팅재를 형성시키는 본 발명의 방법은 약 15 마이크론 이하의 기재에 유리한데 그러한 기재 상에 고/저 굴절률 층의 전형적인 형성과 대조적으로, 본 발명의 방법에 의해 응집이 최소화되기 때문이다.
따라서, 효과 안료는 약 15 마이크론 이하, 예를 들면 약 15 마이크론 내지 1 마이크론의 소판 직경(d50)을 사용해서 형성될 수 있다.
기재는 투명하거나 또는 불투명할 수 있다.
적합한 소판 기재의 예에는 알루미늄 산화물, 판상 유리, 진주암, 알루미늄, 천연 운모, 합성 운모, 비스무트 옥시클로라이드, 판상 철 산화물, 판상 흑연, 판상 실리카, 청동, 스테인레스강, 천연 진주, 붕소 질화물, 구리 플레이크, 구리 합금 플레이크, 아연 플레이크, 아연 합금 플레이크, 아연 산화물, 에나멜, 고령토, 자기, 티타늄 산화물, 판상 티타늄 이산화물, 티타늄 아산화물, 제올라이트, 탈크, 카올린, 합성 세라믹 플레이크, 및 이들의 조합과 같은 판상 재료가 포함된다.
일 실시형태에서, 기재는 천연 운모, 합성 운모, 진주암, 판상 유리, 비스무트 옥시클로라이드 및 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 운모(천연 및 합성)가 특히 중요하다.
상기에서 정의된 바와 같이, 기재는 처리되거나 또는 미처리될 수 있다. 예를 들면, 기재는 제1 고굴절률 층에 대한 금홍석 디렉터로서 주석 산화물로 처리될 수 있다. 예를 들면, 기재는 실제로 실리콘 및 커플링제와 같은 임의 작용제로 처리할 수 있다. 대안적으로, 가재는 표면이 평활해지도록 물리적으로 처리되거나, 또는 플라즈마 또는 방사선 처리로 광학 코팅재 도포 전에 표면이 활성화될 수 있다.
도 1 내지 도 5는 광학 코팅재(11)로 코팅된 기재(4)를 보여준다. 광학 코팅재(11)는 2개의 인접한, 별개의 분리된 각각의 고굴절률 층(1 및 2), 및 각각 제1 및 제2 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두로의 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 갖는 확산된 제3 재료(3)를 포함한다. 고굴절률 층 각각은 각자의 경계면으로부터 멀리 떨어진 표면까지 연장되고, 그 사이에 재료가 있는 분리된 별개 층이다.
광학 코팅재(11)는 하소 후에 총 물리적 두께를 갖는다. 이러한 총 물리적 두께는 제1 고굴절률 층(1)의 두께, 제2 고굴절률 층(2)의 두께, 및 제1 및 제2 고굴절률 층 사이의 확산된 제3 재료의 임의의 불연속 포켓(3)을 포함하여 제1 및 제2 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두에 확산된 제3 재료(5)를 포함한다. 총 물리적 두께는 소판 기재의 한쪽 면 상에서 측정한다. 이와 같이, 총 물리적 두께는 소판(4)의 표면에 가장 가까운 제1 고굴절률 층(1)의 먼 표면(8)에서부터 소판 기재(4)의 표면에서 가장 먼 제2 고굴절률 층(2)의 먼 표면(9)까지의 거리와 같다. 광학 코팅재의 하소 후 총 물리적 두께는 약 10㎚ 내지 약 700㎚ 범위이다. 다른 예에서, 광학 코팅재의 하소 후 총 물리적 두께는 약 15㎚ 내지 약 600㎚, 또는 약 20㎚ 내지 약 550㎚ 범위이다. 하소 후 상기 광학 코팅재 두께는 약 15㎚ 내지 약 600㎚ 또는 약 20㎚ 내지 약 550㎚ 범위이고 예를 들면 효과 안료 상에 형성된 외부 보호층, 상기 제1 및 제2 고굴절률 층의 증착 전 또는 후에 형성된 추가 층은 포함하지 않는다.
각각의 고굴절률 층는 약 1.65 보다 큰 굴절률을 갖는 재료 또는 재료들로 형성된다. 일 실시형태에서, 제1 및 제2 굴절률 층은 동일한 재료이고, 다른 실시형태에서, 제1 및 제2 굴절률 층은 상이한 재료이다. 제1 및/또는 제2 굴절률 층의 예는 SnO2, TiO2, Cr2O3, ZnO, ZrO2, 철 산화물(예를 들어, Fe3O4, Fe2O3), 구리 산화물, 코발트 산화물, 망간 산화물, 알루미나, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
일례에서, 광학 코팅재는 제1 고굴절률 층으로서 Fe2O3, 제2 굴절률 층으로서 Fe2O3, 및 제1 및 제2 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두로의 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 갖는 확산된 제3 재료로서 Al2O3, SnO2, SiO2, 또는 이의 혼합물을 포함한다. 다른 특정예에서, 광학 코팅재는 제1 고굴절률 층으로서 금홍석 또는 예추석 TiO2, 제2 고굴절률 층으로서 금홍석 또는 예추석 TiO2, 및 확산된 제3 재료로서 SiO2 또는 SnO2를 포함한다. 임의의 이들 예에서, 임의의 소판 재료를 기재로서 사용할 수 있다.
다른 예로서, 제1 고굴절률 층 및 제2 고굴절률 층 둘 모두는 TiO2(금홍석 또는 예추석), Fe2O3, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 확산된 제3 재료로서는 SiO2, SnO2 또는 Al2O3이 선택된다. 따라서, 일 구체예는 광학 코팅재로 코팅된 소판을 포함하는 효과 안료를 구상하며, 여기서 광학 코팅재는, 적어도,
제1 또는 제2 고굴절률 층이 Fe2O3이거나;
제1 또는 제2 고굴절률 층은 TiO2이거나;
제1 및 제2 고굴절률 층은 Fe2O3 이거나, 또는
제1 및 제2 고굴절률 층은 TiO2이다.
각각의 고굴절률 층(1 및 2)은 그 사이의 경계면(각각 6 및 7)에서 먼 표면(각각 8 및 9)까지로서 한정되고 연장되는 분리된 별개 층이다.
먼 표면은 제1 고굴절률 층(1) 및 제2 고굴절률 층(2)의 떨어져 있는 표면(비인접 표면)이다. 도 5a 및 5B는 기재(4)와 가장 가까운 제1 굴절률 층(1)의 제1의 먼 표면(8) 및 기재로부터 가장 먼 제2 굴절률 층(2)의 제2의 먼 표면(9)을 도시한다.
또한, 각각의 고굴절률 층은 또한 먼 표면과 대향해 있고 그로부터 떨어져 간격을 둔 경계면을 포함한다. 제1 고굴절률 층(1) 및 제2 고굴절률 층(2)은 각각 그들의 개별 경계면(6 및 7)에서 서로 인접한다. 제2 고굴절률 층(2)은 제1 고굴절률 층(1)의 경계면(6) 상에 형성되고 각각 제1 및 제2 고굴절률 층(1 및 2) 사이에 별개의 또는 분리된 층이 존재하지 않는다.
도 5a 및 도 5b는 제2 고굴절률 층의 제2 경계면(7)에 인접한 제1 고굴절률 층(1)의 제1 경계면(6)을 도시한다. 제1 경계면(6)은 다수 지점에서 제2 경계면(7)과 인접하고 접촉한다. 도 5b는 제1 고굴절률 층(1) 및 제2 고굴절률 층(2)으로의 확산된 제3 재료(5)의 완전한 분산을 보여주며, 경계면(6 및 7)은 각각 모든 지점에서 서로 연속적으로 접촉하고 인접한다. 도 5a는 제1 경계면(6) 및 제2 경계면(7) 사이에 확산된 제3 재료(5)의 불연속 포켓(3)을 도시한다. 제1 및 제2 경계면(6 및 7)은 도 5a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 각각 다양한 지점에서 닿아 있고 확산된 제3 재료(5)를 그 사이에서 감싸서 경계면(6 및 7) 사이에 확산된 제3 재료(5)의 개별 버블 또는 포켓(3)을 형성한다.
도면들은 각각 제1 및 제2 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두에 100% 확산 내지 부분 확산되는 확산 범위를 갖는 확산된 제3 재료(5)를 도시한다.
확산된 제3 재료(5)는 산화물이고 제1 고굴절률 층(1) 및 제2 고굴절률 층(2)과는 상이한 SiO2 또는 금속 산화물 재료일 수 있다. 확산된 제3 재료로서 사용하기 적합한 산화물의 일례는 Al2O3, SnO2, SiO2, 코발트 산화물, 마그네슘 산화물, 망간 산화물, 구리 산화물, 철 산화물(즉, Fe2O3, Fe3O4), B2O3, TiO2, Cr2O3, ZnO, ZrO2, 및 이들의 혼합물, 예를 들면 Al2O3, SnO2, SiO2, 코발트 산화물, 마그네슘 산화물, 망간 산화물, B2O3, TiO2, ZnO 및 ZrO2를 포함한다.
확산된 제3 재료(5)는 약 0.5 중량% 내지 약 11 중량% 범위의 양으로 광학 코팅재(11)에 존재하고, 여기서 중량%는 소판 기재 상의 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 한다. 예를 들면, 확산된 제3 재료(5)는 약 1 중량% 내지 약 9 중량%의 범위, 약 1.5 중량% 내지 약 8 중량% 범위의 양으로 광학 코팅재에 존재하고, 여기서 중량%는 소판 기재 상의 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 한다.
이와 같이, 이러한 중량% 범위는 확산된 제3 재료로서 Al2O3, SnO2, SiO2, B2O3, TiO2, Fe2O3, Cr2O3, ZnO, ZrO2, 코발트 산화물, 마그네슘 산화물, 망간 산화물, 구리 산화물, 철 산화물, 및 이들의 혼합물, 예를 들면 SiO2, SnO2, Al2O3 또는 이의 혼합물에 적용할 수 있다.
확산된 제3 재료(5)는 확산량에 의존해서 확산된 제3 재료(5)의 포켓(3)이 있거나 또는 없이 고굴절률 층(1 및 2) 중 하나 또는 둘 모두에 적어도 부분적으로 확산되면서 광학 코팅재(11)에 존재한다. 확산된 제3 재료(5)의 확산은 확산된 제3 재료(3)가 고굴절률 층의 경계면 층과 먼 층 사이에서 고굴절률 층의 일부가 되도록 제1 고굴절률 층(1) 및/또는 제2 고굴절률 층(2)의 하나 또는 둘 모두의 인접층으로 확산된 제3 재료(5)의 이동이다. 확산 범위는 확산된 제3 재료의 완전한 확산 또는 농축된 확산된 제3 재료의 포켓없이 100% 확산 내지 경계면(6 및 7) 사이에 확산된 제3 재료(5)의 고립된 포켓(3)을 포함하는 확산된 제3 재료(5)의 부분 확산이다. 확산 범위는 하소된 효과 안료의 고해상도 투과 전자 현미경(TEM-배율 200000) 및/또는 TEM과 동시의 횡단면 에너지 분산형 X-선 분광분석법(EDXS)에 의해 결정한다. 확산된 제3 재료의 확산 또는 이동 방향은 인접한 고굴절률 층(1 및/또는 2)의 경계면(6 및/또는 7)으로부터 먼 표면(8 및/또는 9)쪽을 향한다. 이는 TEM과 동시의 EDXS를 사용한 하소된 효과 안료의 횡단면 사진을 보여주는 도 1b, 2B, 3B, 및 4B에 도시한다. 도 1b는 먼 표면을 향하는 제1 및 제2 고굴절률 층의 경계면에서 규소의 분포를 도표로 보여준다. 성분(10)으로 표시한 TiO2 제2 고굴절률 층으로 규소의 확산을 주목한다.
확산된 제3 재료(5)의 확산 범위는 고굴절률 층(1 및 2)의 성질에 영향을 주고, 결과적으로 최종 효과 안료의 광학 성질에 영향을 미친다. 예로서, 확산된 제3 재료(5)는 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두가 어떻게 소판 또는 기재 상에 침착되는지 및/또는 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두가 하소된 경우 어떻게 상호작용하는지에 영향을 준다. 종합적으로, 확산된 제3 재료(5)는 최종 효과 안료의 광학 특성, 구체적으로 채도에 영향을 준다.
확산된 제3 재료(5)의 부분 확산은 확산된 제3 재료(5)가 각각 제1 및 제2 고굴절률 층(1 및 2) 중 하나 또는 둘 모두로 100% 확산되지 않는다는 사실에 기인해 확산된 제3 재료(5)의 불연속 포켓(3)을 산출하게 된다.
도 3b는 경계면(6 및 7) 사이에 농축된 확산된 제3 재료(5)의 소수의 고립 및 독립 또는 불연속 포켓(3)을 도시한다. 불연속 포켓(3)은 제1 고굴절률 층(1) 및 제2 고굴절률 층(2) 사이로 연속적으로 확장된 개별층이 아니다. 사실, 농축된 확산된 제3 재료의 불연속 포켓(3)은, 연속층이 본 발명에 기술한 바와 같은 이득을 제공하지 않으므로 전혀 층이 아니다.
광학 코팅재가 추가층(들), 에컨대 제1의 먼 표면(8) 또는 제2의 먼 표면(9) 위 또는 아래에, 고굴절률 또는 저굴절률 층(들)을 더 포함할 수 있음을 고려한다. 부가적으로, 투명 또는 표면 처리 코팅재가 상부층으로서 첨가되어 풍화 등에 대해 효과 안료를 보호할 수 있다. 또한 서로의 상부에 적층된 다수의 광학 코팅재(11)를 갖는 것도 가능하다.
본 발명에 개시된 효과 안료의 모든 예는 다양한 제품에 도입되고 다양한 응용분야에서 사용될 수 있다. 예로서, 효과 안료는 페인트, 잉크젯 잉크 또는 다른 인쇄용 잉크, 코팅재, 자동차 코팅재, 플라스틱, 화장품 제제, 및 세라믹 또는 유리용 유약 조성물에 포함될 수 있다.
따라서, 효과 안료는 소판 기재 및 예를 들어, 다음의 구조를 갖는 광학 코팅재를 포함할 수 있다.
Fe2O3/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 Al2O3/Fe2O3;
Fe2O3/100 % 내지 부분 확산의 확산 범위 SnO2/Fe2O3;
Fe2O3/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SiO2/Fe2O3;
TiO2(금홍석 또는 예추석)/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 Al2O3/Fe2O3;
Fe2O3/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 Al2O3/TiO2(금홍석 또는 예추석);
Fe2O3/ 100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SnO2/TiO2(금홍석 또는 예추석);
TiO2(금홍석 또는 예추석)/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SnO2/Fe2O3;
Fe2O3/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SiO2/TiO2(금홍석 또는 예추석);
TiO2(금홍석 또는 예추석)/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SiO2/Fe2O3;
금홍석 TiO2/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SiO2/금홍석 TiO2;
TiO2(금홍석 또는 예추석)/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SnO2/TiO2 (금홍석 또는 예추석); 및
TiO2(금홍석 또는 예추석)/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 Al2O3/TiO2(금홍석 또는 예추석).
상기 "확산된 제3 재료의 100% 내지 부분 확산의 확산"은 이전에 설명된 바와 같이 층을 의미하지 않는 대신 간단히 말해 확산된 제3 재료가 제1 또는 제2 고굴절률 층의 경계면(6 및/또는 7)에서 고굴절률 층의 먼 표면(8 및/또는 9)을 향하는 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 갖는다는 것이다.
효과 안료의 제조 방법
본 발명에 개시된 효과 안료는 소판(4)을 광학 코팅재(11)로 코팅하여 제조된다. 소판을 코팅재로 전처리한 후 이어서 본 발명의 광학 코팅재(11)로 코팅하는 것을 또한 고려한다. 따라서, 본 발명의 광학 코팅재(11)는 소판 표면과 직접 접촉하거나 또는 접촉하지 않을 수 있지만 대신 전처리된 소판 또는 사전 코팅된 소판 상에 있을 수 있다. 본 발명의 광학 코팅재를 형성시키는 방법은 침전법, 공침전법 또는 화학 기상 증착법(CVD)을 포함할 수 있다. 따라서, 용어 "침착"의 사용은 침전, 공침전 및 화학 기상 증착을 포함한다.
수성 침전의 예를 이하에 기술한다.
소판을 포함하는 수성 슬러리를 제조한다. 일례에서, 수성 슬러리는 물과 소판을 포함한다. 이 슬러리를 가열하고 교반할 수 있다. 슬러리의 pH를 소판 상에 침전되는 재료에 따라, 예정된 pH로 조정될 수 있다(즉, 제1 또는 제2 고굴절률 층 또는 확산된 제3 재료의 상이한 전구체들이 상이한 pH에서 형성될 수 있음). 이러한 pH 조정은 적절한 산 또는 염기를 수성 슬러리에 첨가하여 수행할 수 있다. pH 조정 후, 슬러리의 pH는 약 1 내지 약 12의 범위일 수 있다.
침전되는 재료에 의존하여 적절한 pH에서, 제1 고굴절률 층은 수성 슬러리에서 소판 상에 침전된다. 제1 고굴절률 층의 전구체는 수성 슬러리에 첨가되고, 적절한 pH는 적절한 염기/산을 첨가하여 유지시킬 수 있다. 예로서, TiCl4의 수용액(예를 들어, 40%)이 TiO2에 적합한 전구체이고, FeCl3의 수용액(예를 들어, 39%)이 Fe2O3에 적합한 전구체이다. 전구체는 pH를 유지하면서 적합한 속도로 첨가될 수 있다. 제1 고굴절률 층은 침전 또는 형성된 금속 산화물로부터 소판을 코팅한다.
원하는 양의 침전물이 형성되면, 확산된 제3 재료의 전구체를 슬러리에 도입시키기 위해 pH는 적절한 pH로 상승 또는 하락되어 조정될 수 있다. 적합한 산(예를 들어, HCl, H2SO4)은 pH를 저하시키는데 사용될 수 있고, 적합한 염기(예를 들어, NaOH)는 pH를 상승시키는데 사용될 수 있다. 적절한 pH에서 확산된 제3 재료의 전구체를 수성 슬러리에 첨가한다. 첨가되는 전구체의 양 및 침전 시기는 적어도 부분적으로, 방법에 사용되는 재료(들) 및 원하는 범위의 확산에 따라 좌우될 수 있다. 방법의 일례에서, SiO2 확산된 제3 재료의 전구체 또는 Al2O3 확산된 제3 재료의 전구체가 사용시 pH를 상승시키는 것이 바람직하고, SnO2 확산된 제3 재료의 전구체가 사용된 경우 pH를 저하시키는 것이 바람직하다.
바람직한 양의 확산된 제3 재료가 슬러리에 첨가될 때, pH를 이어서 적절한 pH 또는 그 근처로 다시 조정시킬 수 있다. 이 pH에서, 확산된 제3 재료는 제1 고굴절률 층 상에 침전될 수 있다. 침전물, 제2 고굴절률 층의 전구체를 수성 슬러리에 첨가하고, pH를 적절한 염기/산을 첨가해서 유지시킬 수 있다. 전구체는 pH를 유지시키면서 적합한 속도로 첨가될 수 있다. 제2 고굴절률 층은 제1 고굴절률 층 상에 형성된다.
효과 안료의 바람직한 최종 색상이 획득되면, 슬러리를 여과하고, 최종 고체를 세척 및 하소시킬 수 있다. 방법 전반에서, 수성 슬러리는 교반시킬 수 있다.
상기 예가 수성 침전 및 첨가 순서의 특정 방법을 기술하였지만, 효과 안료의 실시형태는 광학 코팅재에 의해 정해진 구조가 얻어지는 한 당업자에게 잘 알려진 임의 개수의 방법들 예컨대 화학 기상 증착, 수성 침전법(상기와 같음) 및 공침전법 등에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 확산된 제3 재료의 첨가는 제1 고굴절률 층을 침착시킨 후 및 제2 고굴절률 층을 침전시키기 전에 수행될 수 있다. 대안적으로, 확산된 제3 재료의 첨가는 제1 또는 제2 고굴절률 층의 침착 동안 수행될 수 있다. 확산된 제3 재료 산화물은 침전 및/또는 하소시에 제1 고굴절률 층 및/또는 제2 고굴절률 층으로 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 갖는다. 본 발명에 개시된 방법은 또한 소정 색조에서 효과 안료의 채도를 증가시키기 위해 사용될 수 있다.
따라서, 효과 안료를 제조하기 위한 방법은,
광학 코팅재로 소판을 코팅시키는 단계를 포함하되, 상기 코팅시키는 단계는,
제1 고굴절률 층을 소판에 증착시키는 단계;
제2 고굴절률 층을 침착시키는 단계; 및
제1 고굴절률 층을 침착시킨 후 및 제2 고굴절률 층을 침착시키기 전에 확산된 제3 재료를 침착시키는 단계, 또는
제1 또는 제2 고굴절률 층의 침착 동안 확산된 제3 재료를 공침착시키는 단계를 포함하고, 상기 침착된 확산된 제3 재료는 제1 고굴절률 층 및 제2 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두로의 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 가지며, 단 확산된 제3 재료는 제1 및 제2 고굴절률 층과는 상이하다.
본 발명의 효과 안료를 제조하기 위한 상기 방법에서, 제1 및 제2 고굴절률 층은 굴절률이 약 1.65 초과인 고굴절률 재료로 형성되고, 예를 들면 제1 및 제2 고굴절률 층은 SnO2, TiO2, Cr2O3, ZnO, ZrO2, 철 산화물(예컨대, Fe3O4, Fe2O3), 구리 산화물, 코발트 산화물, 망간 산화물, 알루미나, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되고;
확산된 제3 재료는 SiO2 또는 금속 산화물이고, 예를 들면 확산된 제3 재료는 Al2O3, SnO2, SiO2, 코발트 산화물, 마그네슘 산화물, 망간 산화물, 구리 산화물, 철 산화물(즉, Fe2O3, Fe3O4), B2O3, TiO2, Cr2O3, ZnO, ZrO2, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
중요한 실시형태에서, 제3 재료는 SnO2, SiO2 또는 Al2O3이고, 제1 및 제2 고굴절률 층은 Fe2O3 또는 TiO2이다.
또한, 상기에서 설명한 바와 같이, 효과 안료를 위한 소정 색조에서 채도를 증가시키기 위한 방법을 개시하고, 이 방법은
광학 코팅재로 소판을 코팅시키는 단계로서,
제1 고굴절률 층을 소판 기재 상에 침착시키는 단계;
제2 고굴절률 층을 침착시키는 단계;
및
제1 고굴절률 층을 침착시킨 후 및 제2 고굴절률 층을 침착시키기 전에 확산된 제3 재료를 침착시키는 단계 또는 제1 또는 제2 고굴절률 층의 침착 동안 확산된 제3 재료를 공침착시키는 단계를 포함하는, 단계를 포함하고,
상기 침착된 확산된 제3 재료는 제1 고굴절률 층 및 제2 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두로의 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 가지며,
단 확산된 제3 재료는 제1 및 제2 고굴절률 층과는 상이하다.
소정 색조에서 채도를 증가시키기 위한 상기 방법에서, 제1 및 제2 고굴절률 층은 굴절률이 약 1.65 초과인 고굴절률 재료로 형성되고, 예를 들면 제1 및 제2 고굴절률 재료는 SnO2, TiO2, Cr2O3, ZnO, ZrO2, 철 산화물(예컨대 Fe3O4, Fe2O3), 구리 산화물, 코발트 산화물, 망간 산화물, 알루미나, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되고;
확산된 제3 재료는 SiO2 또는 금속 산화물이고, 예를 들면 확산된 제3 재료는 Al2O3, SnO2, SiO2, 코발트 산화물, 마그네슘 산화물, 망간 산화물, 구리 산화물, 철 산화물(즉, Fe2O3, Fe3O4), B2O3, TiO2, Cr2O3, ZnO, ZrO2, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 확산된 제3 재료는 특히 SnO2, SiO2 또는 Al2O3이고 제1 및 제2 고굴절률 층은 Fe2O3 또는 TiO2이다.
상기 기술된 두 방법에서, CVD보다는 침전이 사용되는 경우, 제1 및 제2 고굴절률 층 및 확산된 제3 재료는 침전되는 재료에 따라 다양해지는 특정 재료의 침전에 도움이 되는 pH에서 수행된다.
적절한 경우, 보호층이 제2 고굴절률 재료의 상부에 도포될 수 있다. 예로서, SiO2(보호) 층은 TiO2 층(제2 고굴절률 층)의 상부에 도포될 수 있다. 이러한 예에서, 다음의 방법이 사용될 수 있다. 소다수-유리 용액을 계량하여 코팅되는 재료의 현탁액에 넣고, 이 현탁액을 약 50℃-100℃, 특히 70℃-80℃로 가열시킨다. pH는 10% 염산(HCl)을 동시에 첨가하여, 4 내지 10, 바람직하게 6.5 내지 8.5로 유지시킨다. 물-유리 용액의 첨가 후, 교반을 30분간 수행한다.
날씨 및 빛 안정성을 향상시키기 위해서, (다중층) 코팅된 플레이크/효과 안료는 응용 분야에 따라서, 표면 처리가 가해질 수 있다. 표면 처리는 안료의 취급, 특히 다양한 응용 분야를 위한 다양한 조성물로의 도입을 용이하게 할 수 있다.
조건화 방법 또는 의도하는 응용분야에 따라서, 조건화 공전 전 또는 후에 효과 안료에 일정량의 질감-개선제를 첨가하는 것이 유리할 수 있으며, 단 이는 다양한 응용분야를 위한 다양한 조성물을 채색하기 위한 효과 안료의 사용에 부정적인 효과가 없어야 한다. 적합한 작용제는 적어도 18개 탄소 원자를 함유하는 지방산, 예를 들어, 스테아르산 또는 베헨산, 또는 이의 아마이드 또는 금속 염, 특히 마그네슘 염, 및 또한 가소제, 왁스, 수지산, 예컨대 아비에트산, 로진 비누, 알킬페놀 또는 지방족 알콜, 예컨대 스테아릴 알콜, 또는 8 내지 22개 탄소 원자를 함유하는 지방족 1,2-다이하이드록시 화합물, 예컨대 1,2-도데칸디올, 및 또한 개질된 콜로포늄 말레에이트 수지 또는 푸마르산 콜로포늄 수지를 포함한다. 질감-개선제는 최종 산물을 기준으로, 0.1 내지 30 중량%, 특히 2 내지 15 중량% 범위의 양으로 첨가된다.
본 발명을 더욱 예시하기 위해, 본 발명에 실시예를 제공한다. 이들 실시예는 예시 목적으로 제공되며 본 발명의 범주를 한정하는 것으로 해석해서는 안된다는 것을 이해한다.
실시예
실시예 1
130g의 운모 플레이크(평균 입자 크기 약 20 ㎛)를 함유하는 6.5% 수성 슬러리를 82℃로 가열하고 교반하였다. 슬러리의 pH를 28% HCl을 사용해서 1.6으로 조정하였다. 다음으로, pH를 10% NaOH를 첨가하여 1.60으로 유지시키면서 15g의 20% SnCl4·5H2O를 2.0g/분의 속도로 첨가하였다. 슬러리를 30분간 교반시켰다. 이어서, 35% NaOH를 첨가하여 pH를 1.50으로 유지시키면서 40% TiCl4를 2.0g/분의 속도로 첨가하였다. 원하는 진주 색상에서, 슬러리의 pH를 35% NaOH를 사용해서 7.8로 상승시켰다. 다음으로, 28% HCl을 첨가하여 pH를 7.80으로 유지시키면서 150g의 20% Na2SiO3·5H2O를 2.0g/분의 속도로 첨가하였다. 20% Na2SiO3·5H2O의 첨가를 완료한 후, 슬러리의 pH를 28% HCl을 사용해서 1.7로 조정하였다. 다음으로, 10%의 NaOH를 첨가하여 pH를 1.70으로 유지시키면서 28g의 20% SnCl4·5H2O를 2.0g/분의 속도로 첨가하였다. 슬러리를 30분간 교반시켰다. 이후, 35% NaOH를 첨가하여 pH를 1.50으로 유지시키면서 40% TiCl4를 2.0g/분의 속도로 첨가하였다.
원하는 색상에서, 50㎖의 슬러리를 여과시키고, 압착 케이크를 물로 세척하고 850℃에서 20분간 하소시켰다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 322였고 채도는 79였다. 실시예 1의 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 SiO2 중량%는 7.4%였다.
실시예 2
실시예 2는 75g의 20% Na2SiO3·5H2O를 첨가한 것을 제외하고 실시예 1에서 기재한 바와 동일한 절차로 진행하였다. 원하는 색상에서, 50㎖의 슬러리를 여과시키고 압착 케이크를 물로 세척하고 850℃에서 20분간 하소시켰다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 321이었고 채도는 79.5였다. 실시예 2의 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 SiO2 중량%는 3.7%였다.
실시예 2에서 제조된 효과 안료는 5 중량%로 아세테이트 래커에 첨가시키고, 건조한 후, 횡단면 샘플을 얻고자 횡단으로 자르고, 고해상도 투과 전자 현미경(TEM)을 통해 검토하였다. 이러한 이미지를 도 1a에 도시한다. 동일한 샘플을 또한 운모 상에 코팅된 다양한 원소의 분포를 조사하기 위해 에너지 분산형 X-선 분광분석법(EDXS)을 통해 검토하였다. 원소 슬라이스의 그래프를 도 1b에 도시하였으며, SiO2가 TiO2 고굴절률 층 내에 적어도 부분적으로 확산됨을 명확하게 보여준다.
도 1a의 TEM 현미경 사진은 운모 기재 상의 제1 및 제2 고굴절률 재료(TiO2) 층(1 및 2)의 미립자 구조를 보여준다. EDXS 원소 슬라이스(도 1b)는 SiO2 확산된 제3 재료가 제1 및 제2 고굴절률 재료 사이에 별개층으로 존재하지 않고, 대신 제2 고굴절률 층으로 확산되었음을 보여준다. 따라서, 확산된 제3 재료는 제1 및 제2 고굴절률 재료 둘 모두 중 하나에 적어도 부분적으로 확산된다.
실시예 3
실시예 3은 50g의 20% Na2SiO3·5H2O를 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차로 진행하였다. 원하는 색상에서, 50㎖의 슬러리를 여과하고, 압착 케이크를 물로 세척하고 850℃에서 20분간 하소시켰다. 샘플을 색상 측정을 위해서 끌어내었다. 최종 색조는 324였고, 채도는 75였다. 실시예 2의 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 SiO2 중량%는 2.5%였다.
실시예 4
실시예 4는 25g의 20% Na2SiO3·5H2O를 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차로 진행하였다. 원하는 색상에서, 50㎖의 슬러리를 여과하고, 압착 케이크를 물로 세척하였으며 850℃에서 20분간 하소하였다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 322였고 채도는 76이었다. 실시예 3의 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 SiO2 중량%는 1.2%였다.
비교예 4
비교예 4는 20% Na2SiO3·5H2O를 첨가시키지 않고, pH를 7.8까지 상승시키지 않은 것을 제외하고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차로 진행하였다. 원하는 색상에서, 50㎖의 슬러리를 여과하였고, 압착 케이크를 물로 세척하고 850℃에서 20분간 하소하였다. 비교 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 324였고 채도는 72였다.
채도 결과, 실시예 1-4 및 비교예 4는 본 발명에 개시된 SiO2가 고굴절률 층들 중 하나 또는 둘 모두에 적어도 부분적으로 확산된 경우 더 높은 채도를 얻을 수 있음을 실증해 준다.
실시예 5
실시예 5는 125g의 20% Na2SiO3·5H2O를 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차를 진행하였다. 원하는 색상에서, 50㎖의 슬러리를 여과시키고, 압착 케이크를 물로 세척하였으며, 850℃에서 20분간 하소시켰다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 325.2. 실시예 5의 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 SiO2 중량%는 6.1%였다.
실시예 6
실시예 6은 50g의 20% Na2SiO3·5H2O를 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차로 진행하였다. 원하는 색상에서, 50㎖의 슬러리를 여과시키고, 압착 케이크를 물로 세척하였으며, 850℃에서 20분간 하소시켰다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 324.6. 실시예 6의 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 SiO2 중량%는 2.4%였다.
실시예 5 및 6, 및 비교예 4의 안료를 추가의 하소 실험에 노출시켰다. 실시예 5 및 6 및 비교예 4의 압착 케이크 각각을 또한 625℃에서 20분간 하소시켰다. 표 1은 850℃ 하소 후 측정된 색조, 625℃ 하소 후 측정된 색조, 및 2가지 하소 온도 간 델타 색조를 분명히 보여준다.
샘플 850℃ 후 색조 625℃ 후 색조 델타 색조
비교예 4 324 291 33
실시예 5 325.2 315 10.2
실시예 6 324.6 321 3.6
델타 색조는 샘플이 후속 하소에서 겪은 고밀화 양을 의미한다. 큰 델타 색조는 샘플이 추가 하소 과정 동안 더욱 수축/고밀화를 겪었음을 의미한다. 실시예 5 및 6의 경우, 추가 하소는 추가의 수축/고밀화를 유의하게 야기시키지 않은데 반해, 비교예 4는 추가 하소가 추가의 수축/고밀화를 유의하게 야기시켰다. 이와 같이, 표 1에 나타낸 결과는 실시예 5 및 6의 소량의 SiO2(확산된 제3 재료)가 보다 효과적인 TiO2 침착을 가능케 함을 시사한다. 비교예 4에서, SiO2가 사용되지 않은 경우, 625℃ 및 850℃ 하소간에 33색조도로서, TiO2 층의 보다 큰 델타 색조가 관찰되었다. 이와 같이, 비교예 4의 경우 하소 후 코팅재의 바람직한 광학 두께 및 색조를 획득하기 위해 약 19% 이상의 TiCl4 용액이 사용되어야 한다.
이들 결과를 기초로, 이 실시예에서 소량의 확산된 SiO2가 광학 코팅재의 원하는 두께(제1 및 제2 굴절률 및 확산된 제3 재료의 총 두께)를 가능하게 하고, 따라서, 확산된 SiO2 확산된 제3 재료없이 동일한 광학 두께 및 표적 색조를 획득하는데 필요한 TiCl4 용액(또는 다른 전구체 용액)을 덜 사용해, 표적 색조를 얻을 수 있다고 결론 내릴 수 있다.
실시예 7
100g의 운모 플레이크(평균 입자 크기 약 10 ㎛)를 함유하는 5% 수성 슬러리를 82℃로 가열하고 교반하였다. 슬러리의 pH는 28% HCl을 사용해서 1.6으로 조정하였다. 다음으로, 35% NaOH를 첨가하여 pH를 1.60으로 유지시키면서 27g의 20% SnCl4·5H2O를 0.8g/분의 속도로 첨가하였다. 슬러리는 35% NaOH를 첨가하여 pH를 1.60으로 유지하면서 1.1g/분의 속도로 40% TiCl4를 첨가하기 전에 90분 동안 교반하였다.
바람직한 진주 색상에서, 슬러리의 pH는 35% NaOH를 사용해서 7.8로 상승시켰다. 다음으로, 28% HCl을 첨가하여 pH를 7.80으로 유지시키면서 0.5g/분의 속도로 40g의 20% Na2SiO3·5H2O를 첨가하였다. 20% Na2SiO3·5H2O의 첨가를 완료시킨 후, 슬러리의 pH를 28% HCl을 사용해서 1.6으로 조정하였다. 다음으로, 35% NaOH를 첨가하여 pH를 1.60으로 유지시키면서 40g의 20% SnCl4·5H2O를 0.5g/분의 속도로 첨가하였다. 슬러리를 35% NaOH를 첨가하여 pH를 1.60으로 유지시키면서 1.1g/분의 속도로 40% TiCl4를 첨가하기 전에 30분간 교반시켰다.
원하는 색상에서, 60㎖의 슬러리를 여과하고 압착 케이크를 물로 세척하고, 850℃에서 20분간 하소하였다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 277이었고 채도는 68이었다. 코팅된 산화물에서 SiO2 수준은 1.48%였다. 분말 X-선 회절을 기초로, 100%의 TiO2이 금홍석상에 존재한다.
비교예 7
이 비교예는 20% Na2SiO3·5H2O 용액을 첨가한 후에 20% SnCl4·5H2O 용액을 TiO2의 제2 층에 첨가하지 않는 것을 제외하고, 실시예 7과 같이 수행하였다.
최종 색조는 276이었고 채도는 58이었다. 코팅된 산화물 중 SiO2 수준은 2.30%였다. 분말 X-선 회절을 기초로, 금홍석상에 72%의 TiO2이 존재하고, 예추석상에 28%의 TiO2이 존재한다. 따라서, TiO2의 제2층은 예추석상에 존재한다.
실시예 8
100g의 운모 플레이크(평균 입자 크기 약 20 ㎛)를 함유하는 5% 수성 슬러리를 82℃로 가열하고 교반하였다. 슬러리의 pH를 28% HCl을 사용해서 3.2로 조정하였다. 다음으로, 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.2로 유지시키면서 39% FeCl3를 1.3g/분의 속도로 첨가하였다.
원하는 청동 색상에서, 슬러리의 pH를 35% NaOH를 사용해서 6.0으로 상승시켰고, 슬러리를 30℃로 냉각시켰다. 다음으로,25% H2SO4를 첨가하여 pH를 6.0으로 유지시키면서 0.5g/분의 속도로 25g의 20% Na2Al2O4를 첨가하였다. 첨가가 완료된 후, 슬러리의 pH를 28% HCl을 사용해서 3.2로 조정하였고, 슬러리를 82℃로 가열하였다. 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.2로 유지시키면서 1.3g/분의 속도로 39% FeCl3를 첨가하였다.
원하는 색상에서, 55㎖의 슬러리를 여과시키고, 압착 케이크를 물로 세척하였으며, 850℃에서 20분간 하소시켰다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 49.7이었고 채도는 87.8이었다. 실시예 8의 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 Al2O3 중량%는 4%였다.
실시예 8에서 제조된 효과 안료를 5% 중량으로 아세테이트 래커에 첨가하였고, 건조시킨 후, 횡단면 샘플을 얻고자 횡단으로 절단하여, 고해상도 투과 전자 현미경(TEM)을 통해 검토하였다. 그 이미지를 도 2a에 도시하였다. 동일한 샘플을 또한 운모 상에 코팅된 다양한 원소의 분포를 조사하기 위해 에너지 분산형 X-선 분광분석법(EDXS)으로 검토하였다. 그 이미지를 도 2b에 도시하였다. 도 2a에서, 운모 기재 상에 형성된 70㎚ 내지 95㎚ 밀도의 적철석 코팅재가 분명하게 존재한다. 적철석의 이러한 조밀층에 인접하여 20㎚ 내지 50㎚의 구형의, 느슨하게 배열된 철 산화물(적철석) 입자가 존재하였다. EDXS(도 2b)로 입증된 바와 같이, 알루미늄 산화물(5)은 적철석(2)의 구형 철 산화물 입자에 대해 분산된다. 부가적으로, 또한 알루미늄 산화물이 2종의 제1 및 제2 고굴절률 재료(1 및 2) 사이에 개별 층간 또는 코팅을 초래하지 않았지만 대신 제2 고굴절률 재료(2)로 알루미늄 산화물이 완전하게 분산되었음을 보여주며 확산은 제2 고굴절률 층(2)의 경계면(7)과 먼 표면(9) 사이에서 일어난다.
실시예 9
100g의 운모 플레이크 (평균 입자 크기 약 20 ㎛)를 함유하는 5% 수성 슬러리를 82℃로 가열하고 교반시켰다. 슬러리의 pH를 28% HCl을 사용해서 3.2로 조정하였다. 다음으로, 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.2로 유지시키면서 1.3g/분의 속도로 39% FeCl3를 첨가하였다.
원하는 청동 색상에서, 슬러리의 pH를 28% HCl을 사용해서 1.5로 낮추었다. 다음으로, 35% NaOH를 첨가하여 pH를 1.5로 유지시키면서 1.0g/분의 속도로 60g의 20% SnCl4·5H2O를 첨가하였다. 첨가가 완료된 후, 슬러리의 pH를 35% NaOH를 사용해서 3.2로 조정하였다. 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.2로 유지시키고 1.3g/분의 속도로 39% FeCl3를 첨가하였다.
원하는 색상에서, 55㎖의 슬러리를 여과시키고, 압착 케이크를 물로 세척하였으며, 850℃에서 20분간 하소시켰다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 52.7이었고, 채도는 96이었다. 실시예 9의 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 SnO2 중량%는 6%였다.
도 3a 및 3B를 참조한다. 적철석 외층은 도 2a 및 2B의 것과 유사하다. 이는 제1 Fe2O3 층보다 덜 조밀하다. SnO2는 Fe2O3 층으로 부분 확산된다. 도 3b 원소(3)를 참조한다.
실시예 10
100g의 운모 플레이크 (평균 입자 크기 약 20 ㎛)를 함유하는 5% 수성 슬러리를 82℃로 가열하고 교반하였다. 슬러리의 pH는 28% HCl을 사용해서 1.5로 조정하였다. 다음으로, 10% NaOH를 첨가하여 pH를 1.5로 유지하면서 0.8g/분의 속도로 20% SnCl4·5H2O를 첨가하였다. 용액을 30분간 교반한 후, 1.9g/분의 속도로 40% TiCl4를 첨가하였다. pH는 35% HCl을 첨가하여 1.5로 유지시켰다.
원하는 진주 색상에서, 반응기를 30℃로 냉각시키고, pH는 35% NaOH를 사용해서 6.0으로 상승시켰다. 다음으로, 25%의 H2SO4를 첨가하여 pH를 6.0으로 유지시키면서 0.5g/분의 속도로 25g의 20% Na2Al2O4를 첨가하였다. 첨가를 완료한 후, 슬러리를 82℃로 가열하였다. 슬러리의 pH를 39% FeCl3를 사용해서, 3.2로 조정하였고, FeCl3를 1.3g/분의 속도로 첨가하였다. pH는 35% NaOH를 첨가하여 3.2로 유지시켰다.
원하는 색상에서, 55㎖의 슬러리를 여과시키고, 압착 케이크를 물로 세척하였으며, 850℃에서 20분간 하소시켰다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 48이었고 채도는 79였다. 실시예 10의 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 Al2O3 중량%는 2%였다.
비교예 11
Fe2O3로 코팅된 운모
운모 플레이크(평균 입자 크기 약 20 ㎛) 160g을 함유하는 16% 수성 슬러리를 76℃로 가열하고 교반하였다. 슬러리의 pH는 28% HCl을 사용해서 3.3으로 조정하였다. 다음으로, 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.3으로 유지시키면서 39% FeCl3를 1.3g/분의 속도로 첨가하였다. Al2O3 또는 SnO2 전구체를 사용하지 않았다.
원하는 색상에서, 55㎖의 슬러리를 여과시키고, 압착 케이크를 물로 세척하였으며, 850℃에서 20분간 하소시켰다. 비교 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 53.9였고, 채도는 66이었다.
실시예 12
200g의 운모 플레이크(평균 입자 크기 약 10 ㎛)를 함유하는 10% 수성 슬러리를 82℃로 가열하고 교반하였다. 슬러리의 pH를 28% HCl을 사용해서 3.2로 조정하였다. 다음으로, 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.2로 유지시켰고 2.0g/분의 속도로 39% FeCl3를 첨가하였다.
원하는 청동 색상에서, 슬러리의 pH를 35% NaOH를 사용해서 6.0으로 상승시켰고 슬러리를 30℃로 냉각시켰다. 다음으로, 25% H2SO4를 첨가하여 pH를 6.0으로 유지시키면서 60g의 20% Na2Al2O4를 1.5g/분의 속도로 첨가하였다. 첨가를 완료한 후, 슬러리의 pH는 28% HCl을 사용해서 3.2로 조정하였고 슬러리를 82℃로 가열하였다. 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.2로 유지시키면서 2.0g/분의 속도로 39% FeCl3를 첨가하였다.
원하는 색상에서, 55㎖의 슬러리를 여과시키고, 압착 케이크를 물로 세척하였으며, 850℃에서 20분간 하소시켰다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 59.3이었고 채도는 78.2였다. 실시예 11의 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 Al2O3 중량%는 3%였다.
비교예 13
400g의 운모 플레이크(평균 입자 크기 약 10 ㎛)를 함유하는 20% 수성 슬러리를 76℃로 가열하였고 교반하였다. 슬러리의 pH는 28% HCl을 사용해서 3.3으로 조정하였다. 다음으로, 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.3으로 유지시키면서 39% FeCl3를 2.0g/분의 속도로 첨가하였다. Al2O3 또는 SnO2 전구체를 사용하지 않았다.
원하는 색상에서, 55㎖의 슬러리를 여과하고, 압착 케이크를 물로 세척하였으며, 850℃에서 20분간 하소시켰다. 비교 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 59.9였고 채도는 53.4였다.
실시예 8, 9 및 10-12 각각은 광학 코팅재의 고굴절률 층으로서 Fe2O3를 포함하였다. 실시예 10은 광학 코팅재의 고굴절률 재료로서 금홍석 TiO2 및 Fe2O3를 포함하였다. 표 2는 850℃ 하소후 실시예 8, 9, 10, 및 11, 및 비교예 10 및 12 각각에 대한 사용된(만약 있다면) 확산된 제3 재료, 확산된 제3 재료의 중량%, 기재 입자 크기, 색조 및 채도를 분명하게 보여준다.
실시예 14
200g의 운모 플레이크(평균 입자 크기 약 10 ㎛)를 함유하는 10% 수성 슬러리를 82℃로 가열하고 교반하였다. 슬러리의 pH를 28% HCl을 사용해서 3.2로 조정하였다. 다음으로, 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.2로 유지시키면서 39% FeCl3를 2.0/분의 속도로 첨가하였다.
원하는 청동 색상에서, 슬러리의 pH를 35% NaOH를 사용해서 7.8로 상승시켰다. 다음으로, 28% HCl을 첨가하여 pH를 7.8로 유지시키면서, 60g의 20% Na2SiO3를 0.5g/분의 속도로 첨가하였다. 첨가가 완료된 후, 슬러리의 pH를 28% HCl을 사용해서 3.2로 조정하였다. 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.2로 유지시키면서 39% FeCl3를 2.0g/분의 속도로 첨가하였다.
원하는 색상에서, 55㎖의 슬러리를 여과시키고, 압착 케이크를 물로 세척하였으며, 850℃에서 20분간 하소시켰다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 60.23이었고 채도는 76.82였다. 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 SiO2 중량%는 2.2%였다.
샘플 확산된 제3 재료 중량%로서
총 광학 코팅재 		기재
입자 크기
(㎛) 		850℃ 후
색조 		850℃ 후 색조
실시예 8 Al2O3 4 20 49.7 87.8
실시예 9 SnO2 6 20 52.7 96
실시예 10 Al2O3 2 20 48 79
비교예 11 없음 0 20 53.9 66
실시예 12 Al2O3 3 10 59.3 78.2
비교예 13 없음 0 10 59.9 53.4
실시예 14 SiO2 2.2 10 60.23 76.82
실시예 8, 9, 10, 12 및 14와 비교예 11 및 13을 비교하여, 확산된 제3 재료로서 Al2O3, SnO2 또는 SiO2와, 적철석(Fe2O3) 또는 적철석 및 금홍석 티타늄 이산화물(TiO2)이 최종 안료의 채도를 상당히 향상시킨다고 결론내릴 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 개시된 방법은 효과 안료의 소정 색조에서 채도를 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 이들 결과로부터, 또한 근본 기재의 크기가 채도 향상에 유해하게 영향을 주지 않는다고 결론내릴 수 있다.
실시예 15
230g의 유리 플레이크(평균 입자 크기 약 45 마이크론)를 함유하는 11.5% 수성 슬러리를 80℃로 가열하고 교반하였다. 슬러리의 pH는 28% HCl을 사용해서 1.4로 조정하였고, 20% SnCl4·5H2O를 2.2g/분의 속도로 첨가하였다. pH는 35% NaOH를 첨가하여 2.2로 유지시켰다. 용액을 30분간 교반한 후, pH 1.4에서 40% TiCl4를 첨가하였다. pH는 35% HCl을 첨가하여 2.2로 유지시켰다.
원하는 진주 색상에서, pH는 35% NaOH를 사용해서 3.2로 상승시켰다. 39% FeCl3를 1.1g/분으로 첨가하고, pH는 35% NaOH를 사용해서 3.2로 유지하였다. 원하는 청동 색상에서, pH를 28% HCl을 사용해서 1.4로 낮추었고, 35% NaOH를 사용해서 pH를 1.4로 유지시키면서 80g의 20% SnCl4·5H2O를 2.2g/분으로 첨가하였다. 첨가를 완료한 후, 슬러리의 pH는 35% NaOH를 사용해서 3.2로 조정하였다. 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.2로 유지하면서 1.1g/분의 속도로 39% FeCl3를 첨가하였다.
원하는 색상에서, 55㎖의 슬러리를 여과하고, 압착 케이크를 물로 세척하고, 625℃에서 20분간 하소하였다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 65였고 채도는 67이었다.
실시예 14의 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 SnO2 확산된 제3 재료 중량%는 7%였다. 이 실시예에서 하소된 광학 코팅재의 총 중량은 77% Fe2O3, 14% SnO2(금홍석 디렉터로서 7% SnO2 및 확산된 제3 재료로서 7%), 및 9% TiO2을 포함하였다.
실시예 16
200g의 운모 플레이크(평균 입자 크기 약 10 ㎛)를 함유하는 10% 수성 슬러리를 76℃로 가열하고 교반하였다. 슬러리의 pH를 28% HCl을 사용해서 3.2로 조정하였다. 다음으로, 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.2로 유지하면서 39% FeCl3를 2.0g/분의 속도로 첨가하였다.
원하는 청동 색상에서, 슬러리의 pH를 35% NaOH를 사용해서 7.8로 상승시켰다. 다음으로, 28% HCl을 첨가하여 pH를 7.8로 유지시키면서 60g의 20% Na2SiO3를 0.5g/분의 속도로 첨가하였다. 첨가를 완료한 후, 슬러리의 pH를 28% HCl을 사용해서 3.2로 조정하였다. 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.2로 유지시키면서 100g의 39% FeCl3를 2.0g/분의 속도로 첨가하였다.
원하는 색상에서, 55㎖의 슬러리를 여과시키고, 압착 케이크를 물로 세척하였으며, 850℃에서 20분간 하소시켰다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 68.34였고 채도는 48이었다. 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 SiO2 중량%는 6.5%였다.
비교예 17
100g의 운모 플레이크(평균 입자 크기 약 10 ㎛)를 함유하는 5% 수성 슬러리를 82℃로 가열하고 교반하였다. 슬러리의 pH를 28% HCl을 사용해서 3.2로 조정하였다. 다음으로, 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.2로 유지시키면서 39% FeCl3를 1.0g/분의 속도로 첨가하였다.
원하는 청동 색상에서, 슬러리의 pH를 35% NaOH를 사용해서 7.8로 상승시켰다. 다음으로, 28% HCl을 첨가하여 pH를 7.8로 유지하면서 702g의 20% Na2SiO3를 0.5g/분의 속도로 첨가하였다. 35% NaOH를 첨가하여 pH를 3.2로 유지하면서 300g의 39% FeCl3를 1.0g/분의 속도로 첨가하였다.
원하는 색상에서, 55㎖의 슬러리를 여과시키고, 압착 케이크를 물로 세척하였으며, 850℃에서 20분간 하소시켰다. 샘플을 색상 측정을 위해 끌어내었다. 최종 색조는 68.95 및 채도는 47.45. 효과 안료 중 하소된 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 SiO2 중량%는 25.4%였다.
실시예 16과 비교예 17의 비교는 본 방법을 사용해서 보다 빠른 색상 진행이 존재함을 보여준다. 실시예 16은 200g의 운모에서 68의 색조에 도달하는데 60g의 SiO2 및 100g의 염화제2철이 필요한데 반해, 전형적인 다중층 적층체에서는, 동일한 색조에 도달하기 위해, 100g의 운모에 700g의 SiO2 및 300g의 염화제2철이 필요한 것을 보여주는데 주목한다.
명세서 전반에서 "일례", "다른 예", "예", "실시형태" 등에 대한 언급은 그러한 예/실시형태와 함께 기술된 특정 성분(예를 들어, 특성, 구조, 및/또는 특징)이 본 발명에 기재된 적어도 하나의 예/실시형태에 포함되고, 다른 예/실시형태로 존재하거나 또는 존재하지 않을 수 있음을 의미한다. 또한, 임의의 예/실시형태로 기술된 성분들은 문맥에서 명확하게 달리 구술하지 않으면 다양한 예/실시형태에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있음을 이해한다.
본 발명에 제공된 범위는 규정된 범위 및 규정된 범위 내의 임의 값 또는 하위 범위를 포함하는 것을 이해한다. 예를 들면, 약 10㎚ 내지 약 700㎚ 범위는 약 10㎚ 내지 약 700㎚의 명확하게 나열된 한계치를 포함할 뿐만 아니라 개별 값, 예컨대 11㎚, 125㎚, 404.5㎚ 등, 그리고 하위 범위, 예컨대 약 15㎚ 내지 약 400㎚, 약 30㎚ 내지 약 375㎚ 등도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 또한, "약"이 값을 설명하는데 이용되면, 이는 규정된 값에서 작은 편차(+/- 10% 이하)를 포함함을 의미한다.
몇몇 예들을 구체적으로 설명하였지만, 개시된 예들을 변형시킬 수 있음을 이해한다. 따라서, 전술한 설명은 비제한적으로 간주되어야 한다.

Claims (24)

  1. 효과 안료(effect pigment)로서,
    광학 코팅재로 코팅된 소판(platelet)을 포함하되,
    상기 광학 코팅재는
    제1 고굴절률 층;
    상기 제1 고굴절률 층 상에 형성된 제2 고굴절률 층; 및
    상기 제1 고굴절률 층 및 상기 제2 고굴절률 층 사이의 확산된 제3 재료를 포함하며, 상기 확산된 제3 재료는 상기 제1 및 상기 제2 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두로의 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 가지고,
    상기 제1 및 제2 고굴절률 층은 약 1.65 초과의 굴절률을 갖는 재료로 형성되고,
    상기 확산된 제3 재료는 SiO2 또는 금속 산화물이며; 그리고
    상기 확산된 제3 재료는 상기 제1 및 제2 고굴절률 층과는 상이한, 효과 안료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 고굴절률 층은 SnO2, TiO2, Cr2O3, ZnO, ZrO2, Fe2O3, Fe3O4, 구리 산화물, 코발트 산화물, 망간 산화물, 알루미나, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 효과 안료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 확산된 제3 재료는 Al2O3, SnO2, SiO2, 코발트 산화물, 마그네슘 산화물, 망간 산화물, 구리 산화물, Fe2O3, Fe3O4, B2O3, TiO2, Cr2O3, ZnO, ZrO2, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 효과 안료.
  4. 제3항에 있어서, 상기 확산된 제3 재료는 Al2O3, SnO2, SiO2 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 효과 안료.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 고굴절률 층은 TiO2, Fe2O3 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 효과 안료.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확산된 제3 재료의 상기 확산은 상기 하소된 효과 안료의 횡단면의 고해상도 투과 전자 현미경(TEM-배율 200000) 및/또는 에너지 분산형 X-선 분광분석법(EDXS)에 의해 결정되는, 효과 안료.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확산된 제3 재료는 부분적으로 확산되고, 상기 제1 및 제2 고굴절률 층 사이에 상기 확산된 제3 재료의 고립된 불연속 포켓을 포함하는, 효과 안료.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 고굴절률 층이 TiO2이고 상기 확산된 제3 재료가 SiO2인 경우, 상기 TiO2 제1 및 제2 고굴절률 층은 금홍석 TiO2인, 효과 안료.
  9. 제1항에 있어서, 상기 광학 코팅재는 적어도,
    Fe2O3/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 Al2O3/Fe2O3;
    Fe2O3/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SnO2/Fe2O3;
    Fe2O3/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SiO2/Fe2O3;
    TiO2(금홍석 또는 예추석)/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 Al2O3/Fe2O3;
    Fe2O3/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 Al2O3/TiO2(금홍석 또는 예추석);
    Fe2O3/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SnO2/TiO2(금홍석 또는 예추석);
    TiO2 (금홍석 또는 예추석)/ 100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SnO2 /Fe2O3;
    Fe2O3/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SiO2/TiO2(금홍석 또는 예추석);
    TiO2(금홍석 또는 예추석)/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SiO2/Fe2O3;
    금홍석 TiO2/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SiO2/금홍석 TiO2;
    TiO2(금홍석 또는 예추석)/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 SnO2/TiO2(금홍석 또는 예추석); 또는
    TiO2(금홍석 또는 예추석)/100% 내지 부분 확산의 확산 범위의 Al2O3/TiO2(금홍석 또는 예추석)을 포함하는, 효과 안료.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소판은 알루미늄 산화물, 판상 유리, 진주암, 알루미늄, 천연 운모, 합성 운모, 비스무트 옥시클로라이드, 판상 철 산화물, 판상 흑연, 판상 실리카, 청동, 스테인레스강, 천연 진주, 붕소 질화물, 구리 플레이크(copper flake), 구리 합금 플레이크, 아연 플레이크, 아연 합금 플레이크, 아연 산화물, 에나멜, 고령토, 자기, 티타늄 산화물, 판상 티타늄 이산화물, 티타늄 아산화물, 제올라이트, 탈크, 카올린, 합성 세라믹 플레이크, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 효과 안료.
  11. 제10항에 있어서, 상기 소판은 천연 및 합성 운모, 탈크, 카올린, 철 산화물, 비스무트 옥시클로라이드, 유리 플레이크, SiO2, Al2O3, 합성 세라믹 플레이크, 진주암, 알루미늄, 및 흑연으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 효과 안료.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확산된 제3 재료는 약 0.5 중량% 내지 약 11 중량% 범위의 양으로 상기 광학 코팅재에 존재하고, 그리고 상기 중량%는 하소 후 상기 광학 코팅재의 총 중량을 기준으로 하는, 효과 안료.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 코팅재의 하소 후 총 물리적 두께는 약 10㎚ 내지 약 700㎚ 범위인, 효과 안료.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소판 직경은 약 1 ㎛(마이크론) 내지 약 1 mm(밀리미터) 범위인, 효과 안료.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 효과 안료를 함유하는 페인트, 잉크젯 잉크, 코팅재, 자동차 코팅재, 인쇄용 잉크, 플라스틱, 화장품, 세라믹 또는 유리용 유약 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 상기 조성물은 자동차 코팅재인 조성물.
  17. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 효과 안료를 제조하는 방법으로서,
    소판을 광학 코팅재로 코팅하는 단계를 포함하되, 상기 코팅하는 단계는,
    상기 소판 상에 제1 고굴절률 재료층을 침착시키는 단계;
    제2 고굴절률 층을 침착시키는 단계; 및
    상기 제1 고굴절률 층을 침착시킨 후 그리고 상기 제2 고굴절률 층을 침착시키기 전에 확산된 제3 재료를 침착시키는 단계
    또는
    상기 침착 동안 상기 확산된 제3 재료 또는 상기 제1 고굴절률 층 또는 제2 고굴절률 층을 공침착시키는(co-depositing) 단계를 포함하고, 상기 침착된 확산된 제3 재료는 상기 제1 고굴절률 층 및 상기 제2 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두로의 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 가지되, 단 상기 확산된 제3 재료는 상기 제1 및 제2 고굴절률 층과는 상이한, 효과 안료를 제조하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 광학적으로 코팅된 효과 안료는 하소되고, 상기 확산된 제3 재료의 상기 확산은 상기 하소된 효과 안료의 횡단면의 고해상도 투과 전자 현미경(TEM-배율 200000) 및/또는 에너지 분산형 X-선 분광분석법(EDXS)에 의해 결정되는, 효과 안료를 제조하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 침착은 화학 기상 증착, 침전 또는 공침전을 통해 일어나는, 효과 안료를 제조하는 방법.
  20. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 효과 안료에 대해서 소정 색조에서 채도를 증가시키는 방법으로서,
    소판을 광학 코팅재로 코팅시키는 단계를 포함하되, 상기 코팅시키는 단계는,
    상기 소판 상에 제1 고굴절률 층을 침착시키는 단계;
    제2 고굴절률 층을 침착시키는 단계; 및
    상기 제1 고굴절률 층을 침착시킨 후 그리고 상기 제2 고굴절률 층을 침착시키기 전에 확산된 제3 재료를 침착시키는 단계,
    또는
    상기 제1 또는 제2 고굴절률 층의 침착 동안 상기 확산된 제3 재료를 공침착시키는 단계를 포함하고, 상기 침착된 확산된 제3 재료는 상기 제1 고굴절률 층 및 상기 제2 고굴절률 층 중 하나 또는 둘 모두로의 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 가지되, 단 상기 확산된 제3 재료는 상기 제1 및 제2 고굴절률 층과는 상이한, 효과 안료의 소정 색조에서 채도를 증가시키는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 광학적으로 코팅된 효과 안료는 하소되고, 상기 확산된 제3 재료의 상기 확산은 상기 하소된 효과 안료의 횡단면의 고해상도 투과 전자 현미경(TEM-배율 200000) 및/또는 에너지 분산형 X-선 분광분석법(EDXS)에 의해 결정되는, 효과 안료의 소정 색조에서 채도를 증가시키는 방법.
  22. 효과 안료로서,
    광학 코팅재로 코팅된 소판을 포함하되, 상기 광학 코팅재는,
    제1 TiO2 층;
    상기 제1 TiO2 층 상에 형성된 제2 TiO2 층; 및
    상기 제1 TiO2 층 및 제2 TiO2 층 사이에 SiO2인 확산된 제3 재료를 포함하고, 상기 SiO2는 상기 제1 및 제2 TiO2 층 중 하나 또는 둘 모두 내로 100% 내지 부분 확산의 확산 범위를 갖는, 효과 안료.
  23. 제22항에 있어서, 상기 광학적으로 코팅된 효과 안료는 하소되고, 상기 SiO2의 상기 확산은 하소된 효과 안료의 횡단면의 고해상도 투과 전자 현미경(TEM-배율 200000) 및/또는 에너지 분산형 X-선 분광분석법(EDXS)에 의해 결정되는, 효과 안료.
  24. 제22항에 있어서, 상기 제1 및 제2 TiO2 층은 금홍석 TiO2인, 효과 안료.
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