KR20230038270A

KR20230038270A - 피복 안료

Info

Publication number: KR20230038270A
Application number: KR1020237005085A
Authority: KR
Inventors: 사치코 스즈키; 히데아키 미나미야마
Original assignee: 도요 알루미늄 가부시키가이샤
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2021-07-07
Publication date: 2023-03-17
Also published as: EP4183839A1; US20230250294A1; WO2022013681A1; CN115916910A; EP4183839A4; JP2022017652A

Abstract

적어도 표면이 투광성 재료로 이루어진 기재와, 기재를 피복하는 마그네타이트층을 구비하고, 마그네타이트층의 결정 격자 상수가 8.35 Å 이상인 피복 안료를 이용한다. 그리고, 투광성 재료로서, 실리카, 알루미나, 유리, 운모 및 수지로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종을 이용할 수 있다.

Description

피복 안료

본 발명은 마그네타이트층으로 피복된 피복 안료에 관한 것이다.

종래부터, 운모, 알루미나, 유리 등의 투명 기재나 알루미늄 안료의 표면에 산화규소, 산화티타늄, 산화철, 금속 등을 포함하는 단일 또는 복합 피막을 형성함으로써 간섭색을 부여한 안료가 알려져 있다.

예컨대, 투광성 기재나 투광성층을 표면에 형성한 금속 기재의 표면에 페라이트층을 형성한 피복 안료가 특허문헌 1에 개시되어 있다.

또한, 박편형 기질 표면 상에 산화철을 포함하는 금속 산화물이 피복된 오렌지색 펄 안료가 특허문헌 2에 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2015-178556호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 평성10-259318호 공보

그러나, 특허문헌 1의 안료는, 채도나 발색성이 충분하다고는 하기 어렵고, 또한, 문헌 2의 안료는, 얻어지는 색조가 적색계 또는 황색계로 한정되어 있었다.

그래서, 본 발명은 높은 채도를 갖춘 여러 가지 색조의 간섭색을 갖는 안료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 상황을 감안하여 예의 검토한 결과, 본 발명자들은, 적어도 표면이 투광성 재료로 이루어진 기재를, 마그네타이트층으로 피복하고, 상기 마그네타이트층을 소정의 결정 구조로 제어함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명에 이르렀다.

즉, 본 발명의 요지는, 하기의 [1]∼[3]에 존재한다.

[1] 적어도 표면이 투광성 재료로 이루어진 기재와, 상기 기재를 피복하는 마그네타이트층을 구비하고, 상기 마그네타이트층의 결정 격자 상수가 8.35 Å 이상인 피복 안료.

[2] 상기 투광성 재료가, 실리카, 알루미나, 유리, 운모 및 수지로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종인 [1]에 기재된 피복 안료.

[3] 상기 기재가 상기 투광성 재료로 피복된 금속 플레이크인 [1] 또는 [2]에 기재된 피복 안료.

[4] 상기 금속 플레이크가, 알루미늄, 구리, 니켈, 주석, 티탄, 아연, 이들 중 어느 1종 이상을 포함하는 합금 및 스테인레스강에서 선택되는 적어도 1종인 [3]에 기재된 피복 안료.

[5] 상기 마그네타이트층 상에, 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속 산화물 수화물, 수지, 또는 이들의 조합 중 어느 하나로 이루어진 보호층을 구비하는 [1]∼[4] 중 어느 1항에 기재된 피복 안료.

[6] [1]∼[5] 중 어느 1항에 기재된 피복 안료를 함유하는 수지 조성물.

[7] [6]에 기재된 수지 조성물을 기체에 도포한 도포물.

[8] [1]∼[5] 중 어느 1항에 기재된 피복 안료를 함유하는 화장료.

이 발명에 따른 피복 안료는, 높은 채도 및 발색성을 가지며, 적색계, 청색계, 황색계∼녹색계 등, 다양한 색의 간섭색을 발현할 수 있다.

도 1은 실시예 12와 비교예 6에서 얻어진 피복 안료를 시트에 도공하여 원통형으로 하였을 때의 사진이다.
도 2는 실시예 11과 비교예 5에서 얻어진 피복 안료를 시트에 도공하여 원통형으로 하였을 때의 사진이다.
도 3은 실시예 4와 비교예 1에서 얻어진 피복 안료를 시트에 도공하여 원통형으로 하였을 때의 사진이다.
도 4는 실시예 10과 비교예 4에서 얻어진 피복 안료를 시트에 도공하여 원통형으로 하였을 때의 사진이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다.

본 발명은 적어도 표면이 투광성 재료로 이루어진 기재와, 이 기재를 피복하는 마그네타이트층을 구비한, 간섭색을 갖는 피복 안료에 관한 발명이다.

[기재]

본 발명의 기재는, 본 발명에 따른 피복 안료의 코어가 되는 재료이며, 적어도 표면이 투광성 재료를 포함한다. 적어도 표면이 투광성 재료를 포함하는 것이면, 기재 전체가 상기 투광성 재료여도 좋고, 다른 재료를 포함하는 코어 재료를 상기 투광성 재료로 피복한 것이어도 좋다.

상기 기재의 체적 평균 입자 직경(D₅₀)은, 후기하는 본원 발명에 따른 피복 안료의 입자 직경이 달성할 수 있는 범위에서 임의로 선택할 수 있고, 0.5 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 0.5 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하이면, 상기 마그네타이트층에 양호하게 피복될 수 있는 점에서 바람직하다. 0.5 ㎛보다 작은 경우, 기재의 비표면적이 커지기 때문에, 마그네타이트층을 충분히 퇴적시키는 것이 어렵고, 한편, 200 ㎛보다 큰 경우, 비표면적이 작아, 기재와 피복하는 마그네타이트 입자의 접촉 확률이 내려가, 마그네타이트층에 의한 양호한 피복이 어려워진다.

상기 기재의 형상으로서는, 입자형 또는 플레이크형인 것이 좋고, 플레이크형인 것이 바람직하다.

상기 기재로서, 투광성 재료만을 포함하는 투광성 기재인 경우, 이 투광성 기재로서는, 공지의 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 그 중에서도, 실리카, 알루미나, 유리, 운모 및 수지와, 이들의 복합물을 포함하는 투광성 기재는, 투광성이 높아 적합하게 이용된다.

또한, 이 투광성 기재는, 기재 자체가 간섭층이 되기 때문에, 입자형 또는 플레이크형이면 두께가 균일한 것이 바람직하다.

또한, 상기 기재로서, 코어 재료의 표면에 투광성 재료로 피복한 것이고, 이 코어 재료와 투광성 재료가 다른 재료를 포함하는 경우, 상기 코어 재료의 재료로서는, 특별히 제한없이, 표면을 구성하는 투광성 재료와 다른 투광성 재료여도 좋고, 불투명한 재료여도 좋다. 이 불투명한 재료로서는, 금속, 판형 산화철 등을 들 수 있다. 이 금속으로서는, 특별히 한정되지 않고 공지의 것을 사용할 수 있지만, 알루미늄, 구리, 니켈, 주석, 티탄, 아연, 이들 중 적어도 1종을 포함하는 합금 및 스테인레스강 등을 들 수 있다.

이 투광성 재료로서는, 상기한 바와 같이, 기재로서 투광성 재료만을 포함하는 투광성 기재로서 이용되는 재료와 동일한 재료를 들 수 있다.

상기 코어 재료로서, 금속 플레이크를 이용하면, 특히 휘도 및 채도가 높은 안료가 얻어지기 때문에 바람직하다. 특히, 금속 플레이크로서, 상기한 금속 중, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함하는 플레이크를 이용하면, 저렴하고 휘도가 높기 때문에, 적합하다.

또한, 이때, 코어 재료에 피복되는 투광성 재료를 포함하는 피복층은, 색조를 결정하는 간섭층이 되기 때문에 그 두께는 균일한 것이 바람직하다. 투광성층이 100 ㎚보다 두꺼운 경우에 간섭색이 강해져, 채도가 높은 피복 안료를 얻을 수 있다. 또한 두께가 증가해 가면 보는 각도에 따른 색조의 변화(컬러 트래블성)가 강해진다.

[마그네타이트층]

본 발명의 마그네타이트층은, 상기 기재를 피복하는 마그네타이트를 포함하는 층이다. 상기 기재를 피복하는 마그네타이트층으로서, 특정한 결정 격자 상수를 갖는 마그네타이트층을 이용하면, 보다 높은 채도 및 발색성을 갖는 피복 안료가 얻어지고, 또한, 피복 안료를 구성하는 각 구성 성분의 조건을 변경함으로써, 적색계, 청색계, 황색계∼녹색계 등의 다양한 색의 간섭색을 발현시킬 수 있다. 이 때문에, 다양한 색의 간섭색을 갖는 피복 안료를 얻을 수 있다.

이것은, 마그네타이트로부터, 산소 원자가 탈락하여, 산소의 결손이 생김으로써, 결정 구조가 변화하고 있다고 생각되고, 이에 의해, 광의 마그네타이트층에서의 굴절, 투과 등에 변화가 생기고, 채도, 발색성에 깊이나 강도가 증가하는 경향이 생긴다. 또한, 상기한 바와 같은 다양한 색의 간섭색의 발현이 가능해진다.

상기 마그네타이트층의 결정 격자 상수는, 8.35 Å 이상이 필요하고, 8.37 Å 이상이 바람직하다. 결정 격자 상수가 8.35 Å 미만이면, 간섭색의 채도가 낮아져, 충분한 발색성이 얻어지지 않게 될 우려가 있다.

또한, 상기 마그네타이트층의 결정 격자 상수의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 8.45 Å 이하가 좋고, 8.42 Å 이하가 바람직하다. 8.45 Å를 넘어도 좋지만, 8.45 Å를 넘는 결정 격자 상수를 갖는 마그네타이트층은 얻기 어렵고, 산소 원자가 지나치게 감소하여, 마그네타이트가 아니게 되어 버릴 우려가 높아진다.

상기 마그네타이트층의 평균 두께로서는, 특별히 한정되지 않지만, 10 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하가 바람직하고, 20 ㎚ 이상 120 ㎚ 이하가 보다 바람직하다. 이 범위이면, 간섭색의 채도가 특히 양호해진다.

[기재의 투광성층과 마그네타이트층의 두께]

상기 기재로서, 코어 재료의 표면에 투광성 재료로 피복한 것을 이용할 때, 마그네타이트층의 두께에 따라서도 간섭색의 색조가 변화한다.

예컨대 약 140 ㎚의 실리카를 포함하는 투광성층을 형성한 알루미늄 플레이크(금속 기재)를 기재로서 이용하는 경우, 마그네타이트를 포함하는 두께가 30 ㎚ 정도인 층으로 기재 상을 피복하면, 자성을 갖는 고채도의 핑크계의 피복 안료(메탈릭 안료)를 얻을 수 있고, 마그네타이트를 포함하는 두께가 100 ㎚ 정도인 층으로 기재 상을 피복하면, 관찰하는 각도에 따라 녹에서 자색으로 변화하는 피복 안료(메탈릭 안료)를 얻을 수 있다. 이것은 마그네타이트층이 두꺼워지면, 마그네타이트층 표면에서의 반사광과, 마그네타이트층 및 투광성층의 계면에서의 반사광의 사이에도 광로 길이의 차가 생기기 때문이라고 추측된다.

[보호층]

본 발명의 피복 안료는, 마그네타이트층의 표면에, 필요에 따라 보호층을 더 마련하여도 좋다.

보호층의 재질로서는, 투명하며 피복 안료의 발색을 손상시키지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 이러한 보호층으로서는, 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속 산화물 수화물, 수지 및 이들의 복합물 등을 들 수 있고, 목적에 따라 이들로부터 적절하게 선택하면 좋다.

예컨대, 보호층이 금속 산화물이면, 내수성을 향상시킬 수 있다. 또한, 보호층이 수지이면, 본 발명의 피복 안료를 포함하는 도막의 밀착성과 내약품성이 향상한다.

보호층을 형성하는 방법으로서는, 안료를 피복하는 방법이면 공지의 것을 이용할 수 있다. 예컨대, 슬러리 중에서의 라디칼 중합에 의한 수지 피복층 형성이나, 졸-겔법에 의한 금속 산화물층의 형성을 들 수 있다. 또한, 보호층은, 마그네타이트층의 소성 전에 형성하여도 좋고, 소성 후에 형성하여도 좋다.

[피복 안료의 제조]

본 발명에 따른 피복 안료는, 하기의 방법에 따라 제조할 수 있다.

먼저, 기재는 다음 방법으로 제조할 수 있다. 기재로서 투광성 재료만을 포함하는 투광성 기재를 이용하는 경우는, 상기 재료를 소정의 크기, 두께로 조정한 것을 그대로 기재로서 이용할 수 있다.

또한, 기재로서 코어 재료의 표면에 투광성 재료로 피복한 것을 이용하는 경우, 코어 재료의 알코올 등에 의한 슬러리를 조정하고, 이것에, 투광성 재료의 원료가 되는 성분의 알코올 용액을 적하하여, 코어 재료의 표면에 투광성 재료의 피복층을 형성시킨다. 계속해서, 고액 분리, 건조시킴으로써, 코어 재료의 표면에 투광성 재료로 피복한 기재를 얻을 수 있다.

다음에, 기재의 표면에 마그네타이트층을 형성하는 방법으로서는, 다음 방법을 들 수 있다.

먼저, 기재를 물에 분산시켜 슬러리 상태로 함으로써 슬러리를 얻는다. 계속해서, 상기 슬러리를, 탈산소한 밀폐 용기 내에서 교반하면서, Fe²⁺를 함유하는 수용액을 서서히 첨가한다. 이때, pH가 변동하기 때문에, pH 조정제에 의해 그 pH를 6.5∼14 사이로 유지하고, 동시에 산화제를 이용하여 슬러리의 산화 환원 전위를 대략 -160 ㎷∼-750 ㎷ 사이로 유지한다. 이에 의해, 마그네타이트층을 기재 상에 피복시킬 수 있다. 이 pH의 범위는, 6.5∼11.0 사이로 유지하는 것이 바람직하고, 또한, 산화제를 이용하여 슬러리의 산화 환원 전위를 대략 -300 ㎷∼-500 ㎷ 사이로 유지하는 것이 바람직하다.

[피복 안료]

이와 같이 하여 제조된 본 발명의 피복 안료의 입자 직경으로서는 특별히 한정되지 않고, 용도에도 따르지만, 일반적으로 체적 평균 입자 직경(D₅₀)으로 0.5 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 0.5 ㎛보다 입자가 미세하면, 입자 표면의 반사광이 많아져, 높은 채도의 간섭색의 발색을 얻는 것이 어렵다.

예컨대, 도료에 사용하는 경우, 0.5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하이면, 도막 표면의 조대 입자의 돌출을 없애고, 평활하게 도장할 수 있다.

또한, 피복 안료를 인쇄에 사용하는 경우, 예컨대, 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄에서는 판의 눈막힘 방지나 은폐성 확보를 위해, 대략 20 ㎛ 이하의 입자 직경이 바람직하다.

또한, 화장료나 수지 사출 성형물에 대해서는 큰 사이즈도 선택 가능하고, 50 ㎛ 이상의 피복 안료를 이용함으로써, 기재 유래의 빛남을 갖는 입자감이 있는 의장을 얻을 수 있다.

피복 안료의 입자 형상은 특별히 한정되지 않지만, 플레이크형이면, 배향에 의해, 휘도, 채도, 컬러 플롭성이 높아지기 때문에 바람직하다.

[소성 공정]

본 발명에 있어서는, 마그네타이트층 형성 후에, 불활성 가스 분위기 하, 환원성 가스 분위기 하, 또는 50 ㎪ 이하의 감압(또는 진공) 하에서 소성을 행함으로써, 산소 결손한 마그네타이트층으로 변화하여, 결정 격자 상수가 소정의 범위가 된다.

상기 불활성 가스로서는, 특별히 제한은 없지만, 질소 가스 혹은 아르곤 가스 등을 들 수 있다. 또한, 상기 환원성 가스로서는, 특별히 제한은 없지만, 수소 가스, 천연 가스, 도시 가스 등을 들 수 있다.

또한, 환원성 가스를 불활성 가스와 혼합하여 사용하는 경우도, 환원성 가스 분위기에 포함된다.

이러한 불활성 가스나 환원성 가스를 이용하지 않고, 산소를 갖는 분위기의 조건 하에서 소성 공정을 행하면, 높은 채도를 얻는 것이 어려워, 간섭색도 발현하기 어려운 경향이 있고, 간섭색이 발현한 경우라도, 충분한 유의차가 있는 간섭색은 발현하기 어려운 경향이 있다.

상기 소성의 온도로서는, 300℃ 이상인 것이 바람직하고, 300℃ 이상 800℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 300℃ 미만에서는, 산소 결손이 생기지 않아 소정의 격자 정수로 할 수 없다. 이 때문에, 높은 채도를 얻는 것이 어려워, 간섭색도 발현하기 어려운 경향이 있고, 간섭색이 발현한 경우라도, 충분한 유의차가 있는 간섭색은 발현하기 어려운 경향이 있다.

한편, 소성 온도가 800℃를 넘으면 피복한 산화철 미립자의 응집에 의해 입자 직경이 커지고, 또한, 그 표면의 산화철 미립자끼리의 응집에 의해, 피복 안료끼리의 응집이 일어남으로써 양호한 발색을 얻을 수 없게 된다. 또한, 기재 자체의 용융이나 열팽창에 의한 피막 계면의 박리에 의한 내구성의 저하도 생긴다.

상기 소성의 시간은, 300℃ 이상의 온도에 달한 시점부터 5분 이상 24시간 이하가 바람직하고, 30분 이상 3시간 이하인 것이 보다 바람직하다. 5분 이하에서는, 충분한 산소 결손이 생기지 않아 소정의 격자 정수로 할 수 없고, 3시간을 넘으면 생산성이 저하하기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 24시간 이상 소성하여도, 그 이상의 격자 정수의 변화는 거의 나타나지 않고, 응집이나 피복 안료의 손상을 초래하게 되기 때문에 바람직하지 못하다.

[용도]

이 발명에 따른 피복 안료는, 수지에 혼합함으로써, 선명한 간섭색을 갖는 수지 조성물로서 이용할 수 있다. 그리고, 이것을 종이, 수지 시트 등의 시트류나 각종 동산이나 부동산에 도공함으로써, 간섭색을 갖는 도포물을 얻을 수 있다.

또한, 이 발명에 따른 피복 안료를 각종 화장료에 혼합함으로써, 간섭색을 갖는 피복 안료 함유 화장료를 얻을 수 있다.

[발명의 효과의 발현]

이 발명에 있어서, 상기한 조건, 특히 마그네타이트층의 결정 격자 상수를 특정한 범위 내로 하고, 또한, 필요에 따라 다른 조건과 조합함으로써, 상기 발명의 효과, 즉, 높은 채도 및 발색성을 갖고, 또한, 적색계, 청색계, 황색계∼녹색계 등의 여러 가지 간섭색을 발생시킬 수 있고, 이에 의해, 다양한 색의 간섭색을 발현할 수 있다.

상기 마그네타이트층의 결정 격자 상수를 특정한 범위 내로 하기 위한 조건이나, 상기 외의 조건으로서는, 마그네타이트층의 두께, 기재층의 재료의 종류, 기재층의 투광성 재료의 두께, 소성 조건(소성 온도, 소성 시간, 소성 환경) 등을 들 수 있다.

실시예

이하에 이 발명에 대해서, 실시예를 이용하여 설명한다. 먼저, 이 실시예에서 이용한 시험 방법 및 원재료를 하기에 나타낸다.

(시험 방법)

[결정 격자 상수]

피복 안료를 측정용 셀에 균일하게 충전하고, X선 회절 장치(상품명: 「Smart Lab」 (주)리가쿠 제조)에 의해 피복 안료의 마그네타이트층을 특정하였다. 측정 시의 조건은 X선원으로서 CuKα선을 이용하고, 관전압 40 ㎸, 관전류 30 ㎃, 샘플링 폭 0.01°, 스캔 속도 0.2°/min으로 측정을 행하였다. 이 결과를 이용하여, 통합 분말 X선 해석 소프트웨어 PDXL2의 「격자 정수의 정밀화」를 행하여, 마그네타이트의 격자 정수를 산출하였다.

[색조]

피복 안료 4.0 g에 대하여, 아크릴 수지 바인더(닛페아크릴오토클리어, 닛폰페인트(주) 제조) 16.0 g을 더하고, 유성식 교반 탈포기(마제루스타 KK-400W, 구라시키보세키(주) 제조)로 균일 혼합하여, 도료를 작성하였다.

이것을, 100 ㎛ 간극을 갖는 애플리케이터를 이용하여 아트지 상에 도포하여 상온에서 자연 건조시킴으로써 평가용 도막을 작성하였다.

색조의 평가는, X-Rite MA68II 멀티앵글 분광 측색계를 이용하여 행하였다. 측색값은 L*a*b* 표색계(CIE1976)로 나타내고, 측색은 입사광에 대하여 정반사로부터 15°어긋난 빛을 검출하였다.

이때, L*는 명도를, 색 a*은 적-녹축에 있어서의 색상과 채도를 나타내는 색도를, b*은 황-청축에 있어서의 색상과 채도를 나타내는 색도를, ΔE는 소성 공정을 행한 실시예와 소성 공정을 행하지 않은 것 이외에는 동일한 조건의 비교예와의 색차(L*a*b* 색공간 상의 2점 사이의 거리)를 나타낸다.

[자성]

피복 안료 1.0 g을 50 ㏄ 유리 비커에 투입하고, 이온 교환수 10 g을 더하여 슬러리를 조제하였다. 다음에 페라이트 자석(φ20 ㎜, 두께 5 ㎜, 표면 자속 밀도 100 mT)을 비커 저면 외측에 설치하고, 육안으로 보아 자성의 유무를 확인하였다.

또한, 피복 안료가 자성을 갖지 않는 경우 슬러리로 변화는 일어나지 않지만, 피복 안료가 자성을 갖는 경우, 피복 안료는 자기에 의해 배향하거나, 자석 자신에게 모이기 때문에 육안으로 보아 자성을 갖고 있는 것을 확인할 수 있다.

(원재료)

[기재]

·플레이크형 알루미늄 안료…도요알루미늄(주) 제조 상품명: 5422NS

·IPA…이소프로필알코올, (주)고도 제조

·30% 과산화수소수…후지필름와코쥰야쿠(주) 제조

·암모니아수…후지필름와코쥰야쿠(주) 제조: 25 질량%

·테트라에톡시실란…후지필름와코쥰야쿠(주) 제조

[마그네타이트층]

·폴리아크릴산…도아고세이(주) 제조 상품명: 아론 T-50

·아세트산나트륨…니치와고세이(주) 제조

·황산제일철·7수화물…엔쇼산교(주) 제조

·수산화나트륨…후지필름와코쥰야쿠(주) 제조

<실시예 1>

(기재 제조 공정)

기재에는 시판의 플레이크형 알루미늄 안료의 표면에 실리카를 포함하는 투광성층을 형성한 것을 사용하였다. 먼저, 고형분으로 150 g의 플레이크형 알루미늄 안료를 IPA 1000 g으로 투입하고, 75℃에서 교반 혼합하여, 슬러리를 얻었다. 여기에 30% 과산화수소수를 30분 교반한 후, 암모니아수와 이온 교환수 100 g을 더하여, 슬러리의 pH값을 10.0으로 조정하였다. 여기에, 테트라에톡시실란 300 g을 300 g의 IPA에 용해한 용액을 서서히 적하하고, 또한 75℃에서 4시간 교반 혼합하였다. 그 후, 슬러리를 고액 분리하고, 150℃의 오븐에서 24시간 건조시킴으로써, 표면에 실리카를 포함하는 투광성층을 형성한 플레이크형 알루미늄의 기재를 얻었다.

(마그네타이트층 제조 공정)

교반기, pH 측정 전극, 가스 도입관을 비치한 밀폐 반응기에, 상기에서 얻어진 기재 120 g 및 질소로 충분히 탈기한 이온 교환수 1000 g을 더하여, 이온 교환수 중에 기재를 분산시킨 슬러리를 얻었다.

계속해서, 폴리아크릴산 1.0 g, 아세트산나트륨 7 g을 상기 슬러리에 투입하여 슬러리가 40℃가 될 때까지 교반하면서 가온하였다.

다음에, 황산제일철·7수화물 110 g을 질소로 충분히 탈기한 이온 교환수 300 g에 녹인 수용액을 준비하고, 이 황산제일철 수용액을, 교반 중인 상기 슬러리에 1시간 걸쳐 서서히 첨가하였다. 이때, 5 wt% 수산화나트륨 수용액을 첨가하여 pH가 9가 되도록 하였다. 또한, 산화 환원 전위가 -400 ㎷가 되도록 공기를 반응기 내에 도입하였다.

그 후, 여과, 수세를 행하였다. 계속해서, 그 후 IPA 세정을 행하고, 160℃, 6시간 오븐에서 건조시킴으로써, 마그네타이트 피복 안료를 얻었다.

(소성 공정)

상기에서 얻은 마그네타이트 피복 안료 200 g을, 아르곤 가스 하에서 300℃, 2시간 소성함으로써, 마그네타이트의 격자 정수가 규정의 범위가 되고, 중앙부가 선명한 핑크색, 끝으로 감에 따라 적색을 나타내는 간섭색 안료를 얻었다. 얻어진 간섭색 안료의 색조, 자성, 결정 격자 상수의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

<실시예 2∼12, 비교예 2∼3>

표 1에 나타내는 각 공정의 조건 이외에는, 실시예 1에 기재된 방법에 따라, 간섭색 안료를 얻었다. 얻어진 간섭색 안료의 색조, 자성, 결정 격자 상수의 측정결과를 표 1에 나타낸다.

<비교예 1, 4∼6>

표 1에 나타내는 기재 제조 공정 및 마그네타이트 제조 공정의 조건을 행하고, 소성 공정을 행하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 피복 안료를 작성하였다. 얻어진 간섭색 안료의 색조, 자성, 결정 격자 상수의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

상기 결과로부터, 본원 발명의 요건을 만족시키는 실시예 1∼12에 있어서는, 채도가 보다 높은 진한 간섭색이 얻어지는 데 대하여, 본원 발명의 요건을 만족시키지 않는 비교예 1∼6에 있어서는, 채도가 낮은 연한 색밖에 얻어지지 않고, 간섭색도 발생되지 않는 경우가 있었다.

또한, 각 실시예, 각 비교예 모두, 자성을 갖고 있었기 때문에, 마그네타이트층은, 마그네타이트의 구조를 유지하고 있는 것이 분명해졌다.

이것은, 도 1∼도 4로부터도 분명하다. 이 도 1∼도 4는 각 실시예·비교예에서 얻어진 간섭색 안료를 도공한 시트를 원통형으로 둥글게 하여, 원주면이 받침과 접촉하도록 놓은(원주 방향이 각 도면의 상하 방향이 되도록 배치한) 것이다. 이와 같이 배치하였기 때문에, 중앙부는, 원통면으로부터 거의 직각의 각도에서 보았을 때의 색조를 관찰할 수 있고, 상하 방향으로 감에 따라, 원통면으로부터의 각도가 작아져 가는 상태에서 보았을 때의 색조를 관찰할 수 있기 때문에, 간섭색의 유무를 확인할 수 있다.

도 1의 실시예 12(우측)와 비교예 6(좌측)은, 소성 공정의 유무의 점에서 다르고, 결정 격자 상수가 소정 범위를 만족시키는지의 여부의 차이를 갖는다. 실시예 12에서는, 선명한 황색(중앙부)∼선명한 녹색(상하부)과, 채도가 높고, 색조의 변화에 대해서 명확한 간섭색이 얻어진 데 대하여, 비교예 6에서는, 연황색과, 채도가 그다지 높지 않고, 중앙부와 상하부 사이에 색조의 변화를 보기 어렵고, 명확한 간섭색이 얻어지지 않았다.

도 2의 실시예 11(우측)과 비교예 5(좌측)는, 소성 공정의 유무의 점에서 다르고, 결정 격자 상수가 소정 범위를 만족시키는지의 여부의 차이를 갖는다. 실시예 11에서는, 중앙부가 선명한 오렌지색이고, 상하부로 감에 따라, 선명한 황색에서 선명한 녹색으로 변화하고, 채도가 높고, 색조의 변화에 대해서 명확한 간섭색이 얻어진 데 대하여, 비교예 5에서는, 연베이지(중앙부)∼연황색(상하부)과, 채도가 너무 높지 않고, 중앙부와 상하부 사이에 색조의 변화가 있지만 명확하다고는 하기 어려워, 명확한 간섭색이 얻어졌다고는 하기 어려웠다.

도 3의 실시예 4(우측)와 비교예 1(좌측)은, 소성 공정의 유무의 점에서 다르고, 결정 격자 상수가 소정 범위를 만족시키는지의 여부의 차이를 갖는다. 실시예 4에서는, 중앙부가 선명한 적색이고, 상하부로 감에 따라, 선명한 오렌지색에서 선명한 녹색으로 변화하고, 채도가 높고, 색조의 변화에 대해서 명확한 간섭색이 얻어진 데 대하여, 비교예 1에서는, 중앙부는 연분홍색이고, 상하로 감에 따라, 연황색으로 변화하지만, 채도가 그다지 높지 않고, 중앙부와 상하부 사이에 색조의 변화가 있지만 명확하다고는 하기 어려워, 명확한 간섭색이 얻어졌다고는 하기 어려웠다.

도 4의 실시예 10(우측)과 비교예 4(좌측)는, 소성 공정의 조건이 다르고, 결정 격자 상수가 소정 범위를 만족시키는지의 여부의 차이를 갖는다. 실시예 10에서는, 중앙부가 선명한 청색이고, 상하부로 감에 따라, 선명한 적자색으로 변화하고, 채도가 높고, 색조의 변화에 대해서 명확한 간섭색이 얻어진 데 대하여, 비교예 4에서는, 전체적으로 은색과, 간섭색을 확인할 수 없었다.

Claims

적어도 표면이 투광성 재료로 이루어진 기재와, 상기 기재를 피복하는 마그네타이트층을 구비하고,
상기 마그네타이트층의 결정 격자 상수가 8.35 Å 이상인 피복 안료.
제1항에 있어서, 상기 투광성 재료가, 실리카, 알루미나, 유리, 운모 및 수지로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종인 피복 안료.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기재가 상기 투광성 재료로 피복된 금속 플레이크인 피복 안료.
제3항에 있어서, 상기 금속 플레이크가, 알루미늄, 구리, 니켈, 주석, 티탄, 아연, 이들 중 어느 1종 이상을 포함하는 합금 및 스테인레스강에서 선택되는 적어도 1종인 피복 안료.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마그네타이트층 상에, 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속 산화물 수화물, 수지, 또는 이들의 조합 중 어느 하나로 이루어진 보호층을 구비하는 피복 안료.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 피복 안료를 함유하는 수지 조성물.
제6항에 기재된 수지 조성물을 기체에 도포한 도포물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 피복 안료를 함유하는 화장료.