WO2009145110A1 - 薄片状物質及び製法 - Google Patents

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幸宏 扇谷
信之 中井
教和 藤浦
貴久 木田
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セントラル硝子株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a flaky substance contained as particles in paints, inks, cosmetics, plastics, films and the like and a method for producing the same.
  • a method is known in which a metal compound sol is applied to a substrate, dried to form a thin film, and then peeled from the substrate and fired to obtain a flaky material.
  • a flaky material is obtained from an acidic colloidal solution or an alkaline colloidal solution.
  • the colloidal solution include a silica sol having a pH of 9.8, a silica sol having a pH of 2 to 4, and a pH of 2.5 to 4. .5 alumina sol and the like are disclosed.
  • the flaky material controlled to an appropriate size is contained as particles in paints, inks, cosmetics, plastics, films and the like. Since the surface of the flaky substance has flatness, a unique glitter feeling (glossy sensation) is given to an article in which particles made of the flaky substance are dispersed by light reflected from the surface.
  • the surface of the flaky material is coated with other materials.
  • a paint containing flakes (flaky substances) whose surface is coated with a metal such as a nickel alloy or an iron alloy is said to be capable of forming a painted surface with a strong glitter (for example, Patent Documents) 5, 6)
  • the glitter feeling derived from the surface shape of the flaky material is affected not only by the material coated on the flaky material but also by the surface shape of the coating layer. In order to obtain a high brightness, it is preferable that the flatness of the light reflecting surface is good.
  • the flatness of the surface of the coating layer is affected by the surface shape of the substrate of the coating layer.
  • the flaky material of the present invention is a flaky material comprising an aggregate of fine particles, and the aggregate is formed by solidifying fine particles with the fine particles, and the fine particles have an effective (OH ⁇ ) of 3 ⁇ 10 ⁇ 5. It is derived from fine particles of inorganic oxide dispersed in a solvent having ⁇ 1 ⁇ 10 ⁇ 6 mol / l, and the surface of the flaky material has a flatness of 0.5 ⁇ m or less.
  • the flatness of the flaky surface is 0.5 ⁇ m, preferably 0.4 ⁇ m or less, More preferably, it was 0.2 ⁇ m or less. If it exceeds 0.5 ⁇ m, the unevenness of the surface of the flakes makes the coated surface uneven when the thin pieces are coated with metal or the like, making it difficult to obtain high glitter.
  • the flatness is good, it is preferable that the flatness is low, but when forming the coating layer on the surface of the flaky material, considering the improvement in the adhesion of the coating layer to the flaky material due to the anchor effect,
  • the lower limit of the flatness may be 0.05 ⁇ m.
  • the flatness is a strain caused by unevenness between the scale bar and the surface of the thin piece by contacting a 10 ⁇ m scale bar horizontally with the cross section of the thin piece at an arbitrary position of the cross section of the thin piece using a scanning electron microscope (SEM). The maximum value of.
  • the fine particles are likely to gather. In the present invention, this phenomenon is applied, and the aggregated fine particles are consolidated to form a flaky material. In order to effectively use this phenomenon, the fine particles are preferably spherical.
  • the surface of the flaky material is unexpectedly formed. It has been found that the flatness of the film becomes high, and the present invention has been made.
  • a mixture of dispersed inorganic oxide fine particles and a solvent serving as a dispersion medium may be referred to as a colloidal solution.
  • Effective (OH ⁇ ) may be equated with a component that brings basic properties to the solution, such as alkali metal hydroxide, alkaline earth metal hydroxide, ammonia hydroxide, etc. in the solution. It is obtained by dissociation.
  • OH groups exist on the surface of the inorganic oxide fine particles.
  • Effective (OH ⁇ ) is 3 ⁇ 10 ⁇ 5 to 1 ⁇ 10 ⁇ 6 mol / l, preferably 2 ⁇ 10 ⁇ 5 to 2 ⁇ 10 ⁇ 6 mol / l, more preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 5 to 1 ⁇ 10 -6 mol / l and that the presence appropriate amount, and OH groups on the surface of the fine particles of inorganic oxide, the effective - reducing and acts, partial sets and specific collection form of microparticles (OH) Let As a result, it is considered that the surface of the flaky material is flattened when the fine particles are aggregated and consolidated.
  • the fine particles are preferably SiO 2 , titania, or a composite oxide of silica and titania. Since the composite oxide fine particles of SiO 2 , titania, or silica and titania are likely to be spherical fine particles, the surface of the flakes obtained by solidifying the fine particles is likely to have high flatness. Further, when the effective (OH ⁇ ) is 3 ⁇ 10 ⁇ 5 to 1 ⁇ 10 ⁇ 6 mol / l, the fine particles partially dissolve, so that dissolution and reprecipitation occur on the surface of the flaky material, and the surface of the flaky becomes smooth become.
  • a colloidal solution composed of SiO 2 fine particles is excellent in storage stability and is suitable for producing a flaky material. Further, a colloidal solution composed of titania or composite oxide fine particles of silica and titania is preferable because the refractive index of the obtained flaky material is increased and a more excellent glitter can be imparted.
  • the average particle diameter of the fine particles is preferably 3 to 100 nm, more preferably 3 to 50 nm.
  • the average particle diameter is that of fine particles constituting a flaky substance, and is defined by that obtained in accordance with JIS H7803.
  • the thickness of the flaky material is preferably 0.1 to 5 ⁇ m, more preferably 0.2 to 2 ⁇ m. If it is thicker than 5 ⁇ m, the cross section of the thin piece tends to crack, and if it is thinner than 0.1 ⁇ m, the thin piece tends to become brittle. In addition, it is preferable that both main surfaces (part which is not an end surface) of a thin piece are substantially parallel.
  • the surface of the flakes having a flatness of 0.5 ⁇ m or less is coated with a metal.
  • the flaky material of the present invention is excellent in surface flatness, a unique glitter feeling (brilliant feeling) is imparted to an article in which particles made of the flaky material are dispersed by light reflected from the surface.
  • the flaky material is an aggregate of fine particles formed by solidifying fine particles, the flaky material is easily broken at the interface of the fine particles, and it is easy to provide a flaky material controlled to an appropriate size. The effect of.
  • the flaky material of the present invention comprises an aggregate of fine particles, and the aggregate is formed by solidifying fine particles and fine particles, and the fine particles have an effective (OH ⁇ ) of 3 ⁇ 10 ⁇ 5 to 1. It is derived from fine particles of inorganic oxide dispersed in a solvent having ⁇ 10 ⁇ 6 mol / l.
  • the flaky material is preferably prepared from a colloidal solution in which a colloidal solution in which inorganic oxide fine particles (preferably having an average particle size of 3 to 50 nm) are dispersed is dispersed.
  • Preferred examples of the inorganic oxide fine particles include those having an OH group on the surface.
  • An example is fine particles.
  • the concentration of inorganic oxide fine particles contained in the colloidal solution is preferably 50% by mass or less. When the concentration is higher than this concentration, the viscosity of the colloidal solution suddenly increases and gelation tends to occur. Preferably, it is 1% by mass or more, more preferably 2 to 40% by mass, and still more preferably 5 to 20% by mass.
  • the dispersion medium of fine particles of inorganic oxide that is, the solvent of the colloidal solution includes alcohols such as methanol, ethanol and propanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, ethylene glycol, propylene glycol and the like
  • alcohols such as methanol, ethanol and propanol
  • ketones such as acetone and methyl ethyl ketone
  • esters such as ethyl acetate and butyl acetate
  • polar solvents such as glycols, acetonitrile and water are preferred.
  • water is particularly preferable because it is easy to control the effective (OH ⁇ ) concentration.
  • the polar solvent is preferable because of its good affinity with inorganic oxide fine particles.
  • a colloidal solution is applied to a base material to form a thin film, and the thin film is heated to obtain a flaky substance in which fine particles are consolidated. Since the thin film shrinks when heated, the thickness of the thin film is adjusted and applied so that the thickness of the flaky material is 0.1 to 5 ⁇ m.
  • the substrate may be any material that has a flat substrate surface and can withstand the heating temperature, and may be a rigid substrate or a flexible film substrate.
  • a rigid substrate or a flexible film substrate Specifically, plate glass, stainless steel, aluminum plate, nickel plate and other metal substrates, polyethylene terephthalate, polyethylene, polycarbonate, fluororesin, vinyl chloride, etc., which are usually used for automobiles, buildings, industrial glass, etc. Resin substrates and resin films can be used.
  • the thin film is formed on the substrate by standing at room temperature of about 20 ° C. or heating up to 800 ° C.
  • the thin film has some parts that are peeled off due to shrinkage during heating, but as a method to promote peeling from the base material in order to obtain a flaky substance, it can be peeled off with a brush, cloth or scraper, or the base material can be vibrated. It may be given or aspirated and collected. Further, it is desirable to reheat the flaky material peeled from the substrate to strengthen the consolidation of the fine particles, and the mixture is heated at 300 ° C. to 1200 ° C. for 5 minutes to 3 hours.
  • the surface of the flaky can be coated with metal.
  • metal to be coated silver, gold, copper, platinum, nickel, cobalt, chromium, or the like can be used. Among them, silver has the highest reflectance among metals and is suitable.
  • Any generally known method may be used as a coating method, and it may be applied to a solution containing a metal to be deposited, such as a sputtering method, a sol-gel method, a CVD method, or an electroless plating method.
  • a known method such as a method in which a flaky substance is immersed and then a reducing agent is mixed to deposit a metal on the surface of the flake can be used.
  • surfactant added to the colloidal solution general anionic and nonionic surfactants can be used.
  • Example 1 The colloidal solution was prepared from a silica sol composed of SiO 2 fine particles.
  • a coating solution was prepared by diluting silica sol (Snowtex N, particle size 13 nm, pH 9.5, manufactured by Nissan Chemical Industries) with water so that the content of silica sol in the colloidal solution was 10%.
  • the effective (OH ⁇ ) concentration in the colloidal solution was 1.6 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / l.
  • the surface of a float glass having a size of 200 mm ⁇ 200 mm ⁇ 5 mm (thickness) is polished with a polishing liquid (Abrasive Mille A (T) for glass, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), and a glass washer Washed with water and dried.
  • a polishing liquid Alignment Mille A (T) for glass, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.
  • T Glass washer Washed with water and dried.
  • the said coating liquid was apply
  • the glass substrate was placed on a spin coater, about 20 ml of coating solution was dropped while rotating at a rotation speed of 700 rpm, and a coating film was formed while maintaining the rotation speed for 15 seconds.
  • heat treatment was performed at 100 ° C. for 10 minutes to obtain a thin film in which volume shrinkage and cracks occurred.
  • the thin film was peeled off with a brush, and the thin film was heat treated at 600 ° C. for 30 minutes to obtain a flaky material.
  • the film thickness of the flaky material obtained by the above method was 1 ⁇ m. Moreover, the flatness of the thin piece surface was 0.2 ⁇ m.
  • FIG. 1 the observation result of this flaky substance with the scanning electron microscope is shown. In the photograph, it represents a flaky material from which an object developed from around the center of the right side of the photograph to the lower side of the left side of the photograph is obtained. From the observation result of the microscope, it was found that the flaky surface of the flaky material has high flatness.
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was performed except that Snowtex C (particle diameter 13 nm, pH 8.7, manufactured by Nissan Chemical Industries) was used as the silica sol, and the film thickness was 1.2 ⁇ m and the flatness of the flake surface was 0.3 ⁇ m. A flaky material was obtained. The effective (OH ⁇ ) concentration in the colloidal solution was 2.5 ⁇ 10 ⁇ 6 mol / l.
  • Example 3 A non-ionic surfactant polyether-modified polydimethylsiloxane (BYK-333, manufactured by BYK Japan) was added as a surfactant to the colloidal solution in Example 1 except that 0.2% by weight was added to the colloidal solution. The same operation as in Example 1 was performed to obtain a flaky material having a thickness of 0.6 ⁇ m and a flatness of the flaky surface of 0.1 ⁇ m. The effective (OH ⁇ ) concentration in the colloidal solution was 1.6 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / l.
  • Example 4 The colloidal solution was prepared from a chemical solution containing titania fine particles.
  • a coating solution was prepared by diluting a chemical solution containing titania fine particles (TKC-304, particle diameter 6 nm, pH 8, manufactured by Teica Co., Ltd.) with water so that the content of titania fine particles in the colloid solution was 8%.
  • the effective (OH ⁇ ) concentration in the colloidal solution was 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 mol / l.
  • the surface of a float glass having a size of 200 mm ⁇ 200 mm ⁇ 5 mm (thickness) is polished with a polishing liquid (Abrasive Mille A (T) for glass, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), and a glass washer Washed with water and dried.
  • a polishing liquid Alignment Mille A (T) for glass, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.
  • T Glass washer Washed with water and dried.
  • the said coating liquid was apply
  • the glass substrate was placed on a spin coater, about 20 ml of coating solution was dropped while rotating at a rotation speed of 700 rpm, and a coating film was formed while maintaining the rotation speed for 15 seconds.
  • heat treatment was performed at 100 ° C. for 10 minutes to obtain a thin film in which volume shrinkage and cracks occurred.
  • the thin film was peeled off with a brush, and the thin film was heat treated at 600 ° C. for 30 minutes to obtain a flaky material.
  • the film thickness of the flaky material obtained by the above method was 1.1 ⁇ m. Further, the flatness of the thin piece surface was 0.4 ⁇ m. From the observation result of the microscope, it was found that the flaky surface of the flaky material has high flatness.
  • Example 5 The same operation as in Example 4 was performed except that a chemical solution QUEEN TITANIC (particle diameter 8 nm, pH 8.5, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals) containing composite oxide fine particles of silica and titania was used, and the film thickness was 0.8 ⁇ m. A flaky material having a flatness of 0.3 ⁇ m on the surface of the flaky was obtained. The effective (OH ⁇ ) concentration in the colloidal solution was 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / l.
  • QUEEN TITANIC particle diameter 8 nm, pH 8.5, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals
  • Comparative Example 1 The same operation as in Example 1 was performed except that Snowtex O (particle size: 14 nm, pH 2.6, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), which is an acidic colloid solution, was used for silica sol. Obtained. The flatness of the obtained flaky material was 0.8 ⁇ m. The effective (OH ⁇ ) concentration in the colloidal solution was 7.9 ⁇ 10 ⁇ 12 mol / l.
  • Comparative Example 4 As a chemical solution containing titania fine particles, TKC-303 (particle diameter 6 nm, pH 3, manufactured by Teica Co., Ltd.) was diluted with water so that the content of titania fine particles in the colloid solution was 8% to prepare a coating solution. Application was performed in the same manner as in Example 4. However, a coagulated product in which fine particles were partially gathered was obtained, and flakes could not be produced.
  • the effective (OH ⁇ ) concentration in the colloidal solution was 1.0 ⁇ 10 ⁇ 12 mol / l.

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Abstract

微粒子の集合体からなる薄片状物質であり、前記集合体は微粒子と微粒子とが固結して形成され、前記微粒子は有効（ＯＨ-）を３×１０-5～１×１０-6ｍｏｌ／ｌ有する溶媒に分散された無機酸化物の微粒子由来のものであり、薄片状物質の表面は、平坦度が０．５μｍ以下である薄片状物質が提供される。これによって、高い光輝感が得られる。

Description

薄片状物質及び製法
　本発明は塗料、インキ、化粧料、プラスチック、フィルム等に粒子として含有される薄片状物質及びその製法に関する。
発明の背景
　金属化合物ゾルを基材に塗布し、乾燥させて薄膜化し、その後、それを基材から剥離、焼成して、薄片状物質を得る方法が知られている。例えば、特許文献１乃至４では、酸性コロイド溶液、又はアルカリ性コロイド溶液から薄片状物質が得られており、コロイド溶液の具体例としてｐＨ９．８のシリカゾル、ｐＨ２～４のシリカゾル、ｐＨ２．５～４．５のアルミナゾル等が開示されている。
　適切な大きさに制御された薄片状物質は、塗料、インキ、化粧料、プラスチック、フィルム等に粒子として含有される。当該薄片状物質は、表面が平坦性を有することから、当該表面を反射する光により、薄片状物質からなる粒子を分散してなる物品に、独特のキラキラ感（光輝感）を付与せしめる。
　この光輝感を種々の用途に向け制御するために、薄片状物質の表面に他の材料が被覆される。例えば、表面がニッケル合金や鉄合金等の金属で被覆されたフレーク（薄片状物質）を含有する塗料は、強い光輝感のある塗装面を形成することができるとされている（例えば、特許文献５、６）
特開昭６２－２１３８３３号公報 特開昭６２－２３７９３６公報 特開昭６２－２４７８３４号公報 特開２００４－２６６１４号公報 特開平５－１２４８号公報 特開平５－１７９１７４号公報
　薄片状物質の表面形状由来の光輝感は、薄片状物質上に被覆される材料だけなく、当該被覆層の表面形状に影響される。高い光輝感を得られるようにするためには、光が反射する面の平坦性が良いことが好ましい。被覆層表面の平坦性は、被覆層の基体の表面形状に影響される。本発明は、被覆層表面を平坦なものとしやすい薄片状物質を提供することを課題とする。　　
　本発明の薄片状物質は、微粒子の集合体からなる薄片状物質であり、前記集合体は微粒子と微粒子とが固結して形成され、前記微粒子は有効（ＯＨ-）を３×１０-5～１×１０-6ｍｏｌ／ｌ有する溶媒に分散された無機酸化物の微粒子由来のものであり、薄片状物質の表面は、平坦度が０．５μｍ以下であることを特徴とする。
　前記薄片状物質の表面に被覆層を形成する際、当該被覆層の表面を平坦なものとしやすくするために、本発明では該薄片表面の平坦度を０．５μｍ、好ましくは０．４μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下とした。０．５μｍ超では、薄片表面の凹凸により、薄片に金属等を被覆した場合に被覆面が凹凸になり、高い光輝感を得にくくなる。
　平坦性は良いことが好ましいので、平坦度は低いことが好ましいが、薄片状物質の表面に被覆層を形成する際、アンカー効果による当該被覆層の薄片状物質への付着力向上を考慮すると、平坦度の下限は０．０５μｍとしてもよい。尚、本発明では、平坦度は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて薄片断面の任意の箇所において、薄片断面と水平に１０μｍのスケールバーを接して、スケールバーと薄片表面の凹凸によるひずみの最大値で表した。
　微粒子は、そのサイズが小さいと表面エネルギーが大きくなるので、微粒子同士が集合しやすくなる。本発明は、この現象を応用したものであり、集合した微粒子を固結させることで薄片状物質とせしめる。この現象を有効に活用するために微粒子は球状とすることが好ましい。
　この微粒子として、有効（ＯＨ-）を３×１０-5～１×１０-6ｍｏｌ／ｌ有する溶媒に分散された無機酸化物の微粒子を使用することで、思いがけずに前記薄片状物質の表面の平坦度が高くなることを見出し、本発明をなすに至っている。尚、本発明では、分散された無機酸化物の微粒子と、分散媒となる溶媒とからなるものをコロイド溶液と呼ぶことがある。
　有効（ＯＨ-）とは、溶液に塩基性の性状をもたらす成分と同一視してよく、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、アンモニアの水酸化物等が溶液中で解離して得られるものである。
　無機酸化物の微粒子の表面にはＯＨ基が存在する。有効（ＯＨ-）が、３×１０-5～１×１０-6ｍｏｌ／ｌ、好ましくは２×１０-5～２×１０-6ｍｏｌ／ｌより好ましくは１×１０-5～１×１０-6ｍｏｌ／ｌと適切量存在させることで、無機酸化物の微粒子の表面にはＯＨ基と、有効（ＯＨ-）とが作用し、微粒子の部分的な集合や特異的な集合形態を減少させる。それが結果的に、微粒子が集合して固結した際に薄片状物質の表面を平坦化させるものと考えられる。
　１×１０-6ｍｏｌ／ｌ未満では、微粒子の部分的な集合や特異的な集合形態（例えば、線状の集合形態）が生じやすく、薄片状物質の表面の平坦度が大きいものとなりやすい。他方、３×１０-5ｍｏｌ／ｌ超では、コロイド溶液に分散している無機酸化物の微粒子が凝固しやすくなり、容易に沈殿が生じやすくなる。
　前記微粒子はＳｉＯ2、または、チタニア、または、シリカとチタニアの複合酸化物であることが好ましい。ＳｉＯ2、または、チタニア、または、シリカとチタニアの複合酸化物微粒子は球状の微粒子のものとしやすいため、微粒子が固結して得られた薄片表面は高い平坦度を得やすい。さらに有効（ＯＨ-）が、３×１０-5～１×１０-6ｍｏｌ／ｌでは微粒子は部分的に溶解するので、薄片状物質の表面では溶解と再析出が起こり、薄片表面は平滑になる。さらに微粒子と微粒子の接点部においても溶解と再析出が起こるため、粒子間の結合が強くなり、薄片状物質の剛性も高くなる。ＳｉＯ2微粒子からなるコロイド溶液は保存安定性に優れており、薄片状物質を製造する上では好適である。また、チタニア、または、シリカとチタニアの複合酸化物微粒子からなるコロイド溶液は、得られる薄片状物質の屈折率が高くなり、より優れた光輝感を付与することができるため好適である。
　また、微粒子の平均粒径が３～１００ｎｍ、さらには３～５０ｎｍであることが好ましい。尚、本発明では、平均粒径は、薄片状物質を構成する微粒子のものであり、ＪＩＳ　Ｈ７８０３に準拠して得られたもので定義される。
　薄片状物質の厚さは０．１～５μｍ、さらには０．２～２μｍであることが好ましい。５μｍより厚いと薄片の断面にクラックが入りやすく、０．１μｍより薄いと薄片が脆くなりやすい。尚、薄片の両主面（端面でない部分）は、略平行であることが好ましい。
　また、本発明の薄片状物質では、薄片表面の平坦度が０．５μｍ以下の前記薄片表面に金属が被覆されていることが好ましい。
薄片状物質の走査型電子顕微鏡による写真である。
詳細な説明
　本発明の薄片状物質は、表面の平坦性に優れるので、当該表面を反射する光により、薄片状物質からなる粒子を分散してなる物品に、独特のキラキラ感（光輝感）を付与せしめる。また、当該薄片状物質は、微粒子同士が固結して形成される微粒子の集合体であるので、微粒子の界面で破断させやすく、適切な大きさに制御された薄片状物質を提供しやすい等の効果を奏す。
　本発明の薄片状物質は、微粒子の集合体からなるものであり、前記集合体は微粒子と微粒子とが固結して形成され、前記微粒子は有効（ＯＨ-）を３×１０-5～１×１０-6ｍｏｌ／ｌ有する溶媒に分散された無機酸化物の微粒子由来のものである。そして、該薄片状物質は、好ましくは、無機酸化物の微粒子（好ましくは平均粒径が３～５０ｎｍ）が分散しているコロイド溶液が分散しているコロイド溶液から作製される。
　前記無機酸化物の微粒子は、表面にＯＨ基を存在せしめるものが好適な例として挙げられ、例えば、ＳｉＯ2微粒子、Ａｌ2Ｏ3微粒子、ＺｒＯ2微粒子、ＴｉＯ2微粒子、ＺｎＯ2微粒子、ＳｎＯ2微粒子等が例として挙げられる。
　コロイド溶液に含まれる無機酸化物の微粒子の濃度は、５０質量％以下が好ましい。この濃度より高い濃度になるとコロイド溶液の急激な粘度上昇やゲル化が起こりやすくなる。好ましくは、１質量％以上、より好ましくは２～４０質量％、さらに好ましくは５～２０質量％とされる。
　無機酸化物の微粒子の分散媒、すなわちコロイド溶液の溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、アセトニトリル、水等の極性溶媒が好ましい。中でも、水は有効（ＯＨ-）濃度を制御しやすいので特に好ましい。極性溶媒は無機酸化物の微粒子と親和性が良く好ましい。
　薄片状物質の作製方法では、基材にコロイド溶液を塗布して、薄膜を形成し、この薄膜を加熱することで、微粒子と微粒子とが固結した薄片状物質を得る。薄膜は加熱すると収縮するため、薄片状物質の厚さが０．１～５μｍになるように、薄膜の厚みを調製して塗布する。
　上記基材は、基材表面が平坦なもので、加熱温度に耐えられる材質であればよく、また、剛直な基材でもフレキシブルなフィルム状の基材でもよい。具体的には自動車用ならびに建築用、産業用ガラス等に通常用いられている板ガラス、ステンレス鋼ならびにアルミニウム板、ニッケル板等の金属基板、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレン、ポリカーボネート、フッ素樹脂、塩化ビニル等の樹脂基板ならびに樹脂フィルム等を用いることができる。
　また、該コロイド溶液の基材への塗布手段としては、スピンコート、ディップコート、フローコート、ロールコート、スプレーコート、スクリーン印刷、フレキソ印刷等の公知手段を採用できる。塗布後は、約２０℃の室温で放置又は８００℃までの加熱で基材に薄膜を形成する。薄膜は加熱中に収縮することで剥離している部分があるが、薄片状物質を得るために基材からの剥離を促す方法として、ブラシや布、スクレーパーで剥ぎ取ったり、基材に振動を与えたり、吸引して収集してもよい。さらに基材から剥離した薄片状物質を再加熱して、微粒子と微粒子との固結を強固にすることが望ましく、３００℃～１２００℃で５分～３時間加熱する。
　また、上記薄片状物質を基材として、その薄片表面に金属を被覆することができる。被覆する金属としては、銀、金、銅、白金、ニッケル、コバルト、クロム等を用いることができる。中でも、銀は、金属の中で一番反射率が高く好適である。被覆の方法としては、一般的に知られている方法であればどのような方法を用いてもよく、スパッタリング法、ゾルゲル法、ＣＶＤ法または無電解メッキ法のように析出させる金属を含む溶液に薄片状物質を浸漬させた後に還元剤を混合させて薄片表面に金属を析出させる方法など、公知の方法を利用することができる。
　また、コロイド溶液に添加する界面活性剤としては、一般的な陰イオン系および非イオン系の界面活性剤を利用できる。
　以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例および比較例で得られた薄片状物質に対し、以下に示す方法により品質評価を行った。
　［平坦度の評価］：薄片表面の平坦度は、走査型電子顕微鏡（Ｓ－４５００；日立製作所製）を用いて薄片断面の任意の箇所において、薄片と水平に１０μｍのスケールバーを接して、スケールバーと薄片表面の凹凸によるひずみの最大値で表し、１０箇所測定して得られた各値の平均値として定義した。薄片表面の平坦度が０．５μｍ以下のものを合格とした。
　［厚みの評価］：走査型電子顕微鏡（Ｓ－４５００；日立製作所製）によって倍率５０００倍で薄片の断面を１０箇所測定して得られた各値の平均値として定義した。
　　実施例１
　コロイド溶液は、ＳｉＯ2微粒子からなるシリカゾルより調製した。シリカゾル（スノーテックスＮ、粒子径１３ｎｍ、ｐＨ９．５、日産化学工業製）をコロイド溶液中のシリカゾルの含有量を１０％になるように水で希釈して塗布液を調製した。結果、コロイド溶液中の有効（ＯＨ-）濃度は１．６×１０-5ｍｏｌ／ｌとなった。
　上記塗布液を塗布する基板としては、２００ｍｍ×２００ｍｍ×５ｍｍ（厚）サイズのフロートガラスの表面を研磨液（ガラス用研摩剤ミレークＡ(Ｔ)、三井金属鉱業製）で研磨し、ガラス洗浄機にて水洗および乾燥した。次に、上記塗布液をスピンコート法により上記ガラス基板上に塗布した。
　先ず、スピンコーター上に上記ガラス基板を設置し、回転速度が７００ｒｐｍの速度で回転させながら約２０ｍｌの塗布液を滴下し、１５秒間回転速度を維持して塗膜を形成した。次いで、１００℃で１０分間熱処理を行うことで、体積収縮を起こしてひび割れが生じた薄膜を得た。冷却後、この薄膜をブラシで剥ぎ取り、この薄膜を６００℃で３０分間熱処理することにより、薄片状物質を得た。
　上記方法で得られた薄片状物質の膜厚は１μｍであった。また、薄片表面の平坦度が０．２μｍであった。図１に、この薄片状物質の走査型電子顕微鏡の観察結果を示す。写真中、写真の右側辺の中央部あたりから写真の左側辺の下方に展開している物体が得られた薄片状物質を表している。顕微鏡の観察結果より、薄片状物質の薄片表面は平坦度が高いことが分かった。
　　実施例２
　シリカゾルにスノーテックスＣ（粒子径１３ｎｍ、ｐＨ８．７、日産化学工業製）を用いた以外はすべて実施例１と同様の操作を行い、膜厚１．２μｍ、薄片表面の平坦度が０．３μｍの薄片状物質を得た。尚、コロイド溶液中の有効（ＯＨ-）濃度は２．５×１０-6ｍｏｌ／ｌであった。
　　実施例３
　実施例１でのコロイド溶液に界面活性剤として非イオン性界面活性剤のポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン（ＢＹＫ－３３３、ビックケミージャパン製）をコロイド溶液に対して０．２重量％添加した以外は実施例１と同様の操作を行い、膜厚０．６μｍ、薄片表面の平坦度が０．１μｍの薄片状物質を得た。尚、コロイド溶液中の有効（ＯＨ-）濃度は１．６×１０-5ｍｏｌ／ｌであった。
　　実施例４
　コロイド溶液は、チタニア微粒子を含有する薬液より調製した。チタニア微粒子を含有する薬液（ＴＫＣ－３０４、粒子径６ｎｍ、ｐＨ８、テイカ株式会社製）をコロイド溶液中のチタニア微粒子の含有量を８％になるように水で希釈して塗布液を調製した。結果、コロイド溶液中の有効（ＯＨ-）濃度は１．０×１０-6ｍｏｌ／ｌとなった。
　上記塗布液を塗布する基板としては、２００ｍｍ×２００ｍｍ×５ｍｍ（厚）サイズのフロートガラスの表面を研磨液（ガラス用研摩剤ミレークＡ(Ｔ)、三井金属鉱業製）で研磨し、ガラス洗浄機にて水洗および乾燥した。次に、上記塗布液をスピンコート法により上記ガラス基板上に塗布した。
　先ず、スピンコーター上に上記ガラス基板を設置し、回転速度が７００ｒｐｍの速度で回転させながら約２０ｍｌの塗布液を滴下し、１５秒間回転速度を維持して塗膜を形成した。次いで、１００℃で１０分間熱処理を行うことで、体積収縮を起こしてひび割れが生じた薄膜を得た。冷却後、この薄膜をブラシで剥ぎ取り、この薄膜を６００℃で３０分間熱処理することにより、薄片状物質を得た。
　上記方法で得られた薄片状物質の膜厚は１．１μｍであった。また、薄片表面の平坦度が０．４μｍであった。顕微鏡の観察結果より、薄片状物質の薄片表面は平坦度が高いことが分かった。
　　実施例５
　シリカとチタニアの複合酸化物微粒子を含有する薬液ＱＵＥＥＮ　ＴＩＴＡＮＩＣ（粒子径８ｎｍ、ｐＨ８．５、日揮触媒化成製）を用いた以外はすべて実施例４と同様の操作を行い、膜厚０．８μｍ、薄片表面の平坦度が０．３μｍの薄片状物質を得た。尚、コロイド溶液中の有効（ＯＨ-）濃度は１．０×１０-5ｍｏｌ／ｌであった。
　　比較例１
　シリカゾルに酸性コロイド溶液であるスノーテックスＯ（粒子径１４ｎｍ、ｐＨ２．６、日産化学工業製）を用いた以外はすべて実施例１と同様の操作を行い、膜厚１．３μｍの薄片状物質を得た。得られた薄片状物質の平坦度は０．８μｍの薄片状物質を得た。尚、コロイド溶液中の有効（ＯＨ-）濃度は７．９×１０-12ｍｏｌ／ｌであった。
　　比較例２
　シリカゾルに有効（ＯＨ-）が高いスノーテックス４０（粒子径１５ｎｍ、ｐＨ＝１０．１、日産化学工業製）を用いて、シリカゾルの含有量を３０％になるように水で希釈して塗布液を調製した。塗布は、スピンコーターの回転速度を１４００ｒｐｍの速度とした以外は、すべて実施例１と同様の操作を行い、膜厚０．９μｍの薄片状物質を得た。得られた薄片状物質の表面には微粒子が部分的に集合した凝固物が析出し、平坦度は０．７μｍの薄片状物質であった。尚、コロイド溶液中の有効（ＯＨ-）濃度は１．０×１０-4ｍｏｌ／ｌであった。
　　比較例３
　シリカゾルにスノーテックスＮ（ｐＨ＝９．５）を用いて、コロイド溶液中の有効（ＯＨ-）濃度を３．２×１０-3ｍｏｌ／ｌとなるように水酸化ナトリウムを加えて塗布液を調製した。結果、コロイド溶液がゲル化し、さらに経時するとＳｉＯ2微粒子が完全に溶解して、珪酸ナトリウム（水ガラス）になり、フレークを作製することができなかった。
　　比較例４
　チタニア微粒子を含有する薬液としてＴＫＣ－３０３（粒子径６ｎｍ、ｐＨ３、テイカ株式会社製）をコロイド溶液中のチタニア微粒子の含有量を８％になるように水で希釈して塗布液を調製した。塗布は実施例４と同様の操作を行ったが、微粒子が部分的に集合した凝固物が得られ、フレークを作製することができなかった。尚、コロイド溶液中の有効（ＯＨ-）濃度は１．０×１０-12ｍｏｌ／ｌであった。

Claims (8)

  1. 微粒子の集合体からなる薄片状物質であり、前記集合体は微粒子と微粒子とが固結して形成され、前記微粒子は有効（ＯＨ-）を３×１０-5～１×１０-6ｍｏｌ／ｌ有する溶媒に分散された無機酸化物の微粒子由来のものであり、薄片状物質の表面は、平坦度が０．５μｍ以下であることを特徴とする薄片状物質。
  2. 微粒子がＳｉＯ2、または、チタニア、または、シリカとチタニアの複合酸化物であることを特徴とする請求項１に記載の薄片状物質。
  3. 微粒子の平均粒径が３～１００ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄片状物質。
  4. 厚さが０．１～５μｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の薄片状物質。
  5. 薄片表面の平坦度が０．５μｍ以下の前記薄片表面に金属が被覆されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の薄片状物質。
  6. 平均粒径が３～１００ｎｍである無機酸化物の微粒子が分散しているコロイド溶液を基材に塗布する塗布工程、塗布された前記溶液を乾燥させる乾燥工程、該乾燥工程を経て得られた薄片状物質の前駆体を前記基材から剥離させる剥離工程、基材から剥離された薄片状物質の前駆体を加熱する工程を有し、前記コロイド溶液が有効（ＯＨ-）を３×１０-5～１×１０-6ｍｏｌ／ｌ有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の薄片状物質の製法。
  7. コロイド溶液中の無機酸化物の含有量を１～５０質量％とすることを特徴とする請求項６に記載の薄片状物質の製法。
  8. コロイド溶液に界面活性剤を含有することを特徴とする請求項６又は７に記載の薄片状物質の製法。
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