JP2629854B2 - Facial material - Google Patents

Facial material

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JP2629854B2
JP2629854B2 JP18121488A JP18121488A JP2629854B2 JP 2629854 B2 JP2629854 B2 JP 2629854B2 JP 18121488 A JP18121488 A JP 18121488A JP 18121488 A JP18121488 A JP 18121488A JP 2629854 B2 JP2629854 B2 JP 2629854B2
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interference
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は塗料、インキ、各種プラスチック製品、絵
具、装飾品、化粧品などに有用な新規な顔料に関する。
The present invention relates to a novel pigment useful for paints, inks, various plastic products, paints, decorations, cosmetics, and the like.

[従来の技術] 自動車用塗料、化粧品などの分野で、近年、マイカ表
面に二酸化チタン層を被覆したチタナイズドマイカの利
用が高まっている。このチタナイズドマイカは干渉光に
より発色し、二酸化チタン層の厚さを変化させることに
より種々の色相の干渉光を発色させることができる。し
かしチタナイズドマイカは真珠光沢と種々の淡い干渉色
を有するものの、外観色は常に白色に近く、干渉色と一
致した鮮かな外観色を呈するものはない。
[Related Art] In the fields of automotive paints, cosmetics, and the like, in recent years, the use of titanized mica having a mica surface coated with a titanium dioxide layer has been increasing. The titanized mica develops color by interference light, and can generate interference light of various hues by changing the thickness of the titanium dioxide layer. However, although titanized mica has pearl luster and various light interference colors, its appearance color is always close to white, and none has a vivid appearance color consistent with the interference color.

そこで特開昭59−126468号公報には、マイカ表面を低
次酸化チタンで被覆した顔料が開示され、特開昭60−18
4570号公報にはマイカ表面を酸化窒化チタンで被覆した
顔料が開示されている。これらの顔料によれば、外観色
は種々の色相となり、かつ外観色は干渉色と一致してい
るため、新規な意匠を具現することができる。また特開
昭60−170670号および特開昭60−60163号には、これら
の顔料表面をさらに二酸化チタンで被覆した顔料が開示
されている。このように干渉層を2層構造とすることに
より、一層鮮かな色調をもつ顔料が得られる。
Therefore, JP-A-59-126468 discloses a pigment in which the mica surface is coated with low-grade titanium oxide.
No. 4570 discloses a pigment having a mica surface coated with titanium oxynitride. According to these pigments, the appearance color becomes various hues, and the appearance color matches the interference color, so that a new design can be realized. JP-A-60-170670 and JP-A-60-60163 disclose pigments in which the surface of these pigments is further coated with titanium dioxide. By thus forming the interference layer in a two-layer structure, a pigment having a more vivid color tone can be obtained.

また特開昭63−43962号、特開昭63−43963号公報に
は、マイカ表面あるいはチタナイズドマイカ表面に金属
を被覆した顔料も開示されている。
JP-A-63-43962 and JP-A-63-43963 also disclose pigments having a mica surface or titanized mica surface coated with a metal.

[発明が解決しようとする課題] 上記したように、マイカを用いた顔料の種類は拡大す
る方向にあり、種々の意匠が具現されている。本発明は
コロイドの光散乱現象を利用することにより、さらに新
規な意匠を具現することを技術的課題とするものであ
る。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the types of pigments using mica are in an expanding direction, and various designs are embodied. An object of the present invention is to realize a new design by utilizing the light scattering phenomenon of colloid.

[課題を解決するための手段] 本発明者らは、先に新規な顔料を出願している(未公
開の先願、特願昭62−265795号)。この顔料は、例えば
チタナイズドマイカであれば二酸化チタンからなる干渉
層表面に、島状に点在する金属メッキ層を形成したもの
である。そして本発明者らは、この顔料について上記し
た従来の技術を参考にしながら鋭意研究を重ねた。その
結果、金属メッキ層の金属粒子の粒径が小さくコロイド
状である時に、その金属メッキ層の表面にさらに二酸化
チタンを被覆すると、極めて強い発色を呈することを発
見して本発明を完成したものである。
[Means for Solving the Problems] The present inventors have previously applied for a novel pigment (unpublished prior application, Japanese Patent Application No. 62-265795). For example, in the case of titanized mica, this pigment is obtained by forming a metal plating layer scattered in an island shape on the surface of an interference layer made of titanium dioxide. The present inventors have conducted intensive studies on this pigment with reference to the above-described conventional technology. As a result, the inventors have found that when the metal particles of the metal plating layer have a small particle size and are colloidal, when the surface of the metal plating layer is further coated with titanium dioxide, the present invention has been found to exhibit extremely strong color development. It is.

すなわち本発明の顔料は、セラミックス質鱗片状基材
と、二酸化チタンよりなり基材の表面に形成された第1
干渉層と、第1干渉層表面に島状に点在するコロイド状
金属粒子と、二酸化チタンよりなり第1干渉層およびコ
ロイド状金属粒子表面に被覆された第2干渉層と、から
なり、第1干渉層および第2干渉層による干渉光とコロ
イド状金属粒子による散乱光とにより発色することを特
徴とする。
That is, the pigment of the present invention is composed of a ceramic scaly base material and a first base material formed of titanium dioxide and formed on the surface of the base material.
An interference layer, colloidal metal particles scattered in islands on the surface of the first interference layer, and a second interference layer made of titanium dioxide and coated on the surfaces of the first interference layer and the colloidal metal particles. The color is formed by interference light from the first interference layer and the second interference layer and light scattered by the colloidal metal particles.

基材としてはセラミックス質で鱗片状をなすものが利
用され、白マイカ、黒マイカ、などの天然マイカまたは
合成マイカ、あるいは二硫化モリブデンなどが挙げられ
る。この基材は平均厚さが500〜1000Å程度の鱗片状で
あり、一辺の長さが3〜50μmのものが最適である。
As the substrate, a scaly ceramic material is used, and examples thereof include natural or synthetic mica such as white mica and black mica, and molybdenum disulfide. This base material is in the form of a scale with an average thickness of about 500 to 1000 mm, and the length of one side is preferably 3 to 50 μm.

第1干渉層および第2干渉層は二酸化チタンからな
り、第1干渉層は通常、基材の全表面に被覆されてい
る。この第1干渉層および第2干渉層の厚さは、それぞ
れの合計値が干渉光を発する値となるように構成され
る。通常10〜200nmの範囲で充分であり、200nm以上形成
しても作用が飽和する。この厚さにより干渉光の色調が
種々変化する。
The first interference layer and the second interference layer are made of titanium dioxide, and the first interference layer is usually coated on the entire surface of the substrate. The thickness of the first interference layer and the thickness of the second interference layer are configured such that the sum of the respective values is a value that emits interference light. Usually, the range of 10 to 200 nm is sufficient, and even if the thickness is 200 nm or more, the effect is saturated. The color tone of the interference light changes variously depending on the thickness.

本発明の最大の特徴は、第1干渉層および第2干渉層
の間にコロイド状金属粒子が介在した構成としたところ
にある。すなわち第1干渉層と第2干渉層とが分散媒と
して機能し、コロイド状金属粒子が分散質として機能す
ることにより、コロイド状金属粒子が散乱光を発するよ
うに構成されている。従ってコロイド状金属粒子の粒径
が発色に大きく影響し、例えば銀の場合には1nm〜500nm
が好ましい。そして第1表(「化学大辞典」第923頁、
共立出版(株)発行)に示すように、粒径により散乱光
の色調が変化することがわかっている。
The most significant feature of the present invention resides in a configuration in which colloidal metal particles are interposed between the first interference layer and the second interference layer. That is, the first interference layer and the second interference layer function as a dispersion medium, and the colloidal metal particles function as dispersoids, so that the colloidal metal particles emit scattered light. Therefore, the particle size of the colloidal metal particles greatly affects color development, for example, 1 nm to 500 nm in the case of silver.
Is preferred. And Table 1 ("Chemical Encyclopedia", page 923,
As shown in Kyoritsu Shuppan Co., Ltd.), it is known that the color tone of the scattered light changes depending on the particle diameter.

コロイド状金属粒子は第1干渉層表面に島状に 点在している。各粒子間の距離は粒径ほど重要でない
が、銀の場合は10nm〜200nmが光散乱に寄与する。この
粒子間距離が小さくなり過ぎると光散乱が生じにくくな
り、金属の色が表出するため好ましくない。また大き過
ぎると散乱光が少なくなり、意匠性が低下する。
Colloidal metal particles form islands on the surface of the first interference layer Dotted. The distance between each particle is not as important as the particle size, but in the case of silver, 10 nm to 200 nm contributes to light scattering. If the distance between the particles is too small, light scattering hardly occurs, and the color of the metal is undesirably revealed. On the other hand, if it is too large, the amount of scattered light is reduced, and the design is reduced.

コロイド状金属粒子の材質は、上記の粒径、粒子間距
離を確保できれば特に制限されず、銀、金、ニッケル、
パラジウムなどを挙げることができる。製造の制御が容
易な銀が好ましい。なお、このコロイド状金属粒子は、
無電解メッキ法などで形成することができる。
The material of the colloidal metal particles is not particularly limited as long as the above particle diameter and the distance between the particles can be secured, and silver, gold, nickel,
Palladium and the like can be mentioned. Silver, whose production can be easily controlled, is preferred. The colloidal metal particles are
It can be formed by an electroless plating method or the like.

本発明の顔料では、上記に説明したように、発色の色
調は、第1干渉層および第2干渉層の膜厚によって決ま
る干渉色と、コロイド状金属粒子の粒径および材質など
により決まる散乱色とにより決定される。従って干渉色
と散乱色とが同一色調となるように構成すれば、外観色
と干渉色とが一致し、強い発色が得られる。
In the pigment of the present invention, as described above, the color tone is determined by the interference color determined by the film thickness of the first interference layer and the second interference layer, and the scattered color determined by the particle size and material of the colloidal metal particles. Is determined by Therefore, if the interference color and the scattered color are configured to have the same color tone, the appearance color and the interference color match, and a strong color is obtained.

本発明の顔料を製造するには、まずマイカなどの鱗片
状基材表面に、特公昭43−25644号公報などに記載の硫
酸チタニル法などの公知の方法により二酸化チタンから
なる第1干渉層を形成する。次に銀などの金属から無電
解メッキ法などにより、第1干渉層表面にコロイド状金
属粒子を島状に点在させる。この時、金属粒子の粒径お
よび粒子間距離は、生成した金属粒子の重量の基材重量
に対する割合で容易に制御することができる。例えば基
材がマイカで金属粒子が銀の場合には、銀粒子の合計重
量がマイカの重量の1〜20重量%となるように形成すれ
ばよい。
To produce the pigment of the present invention, first, a first interference layer made of titanium dioxide by a known method such as a titanyl sulfate method described in JP-B-43-25644 or the like, on a flaky substrate surface such as mica. Form. Next, colloidal metal particles are scattered in an island shape on the surface of the first interference layer from a metal such as silver by an electroless plating method or the like. At this time, the particle diameter and the distance between the metal particles can be easily controlled by the ratio of the weight of the generated metal particles to the weight of the base material. For example, when the base material is mica and the metal particles are silver, the metal particles may be formed so that the total weight of the silver particles is 1 to 20% by weight of the weight of the mica.

そして第1干渉層とコロイド状金属粒子をもつ基材表
面に、上記と同様に二酸化チタンより第2干渉層を形成
して、本発明の顔料が得られる。
Then, a second interference layer is formed from titanium dioxide on the surface of the substrate having the first interference layer and the colloidal metal particles in the same manner as described above, to obtain the pigment of the present invention.

[発明の作用および効果] 本発明の顔料では、鱗片状の基材表面に二酸化チタン
より第1干渉層および第2干渉層が形成され、第1干渉
層と第2干渉層の界面にコロイド状の金属粒子が島状に
点在している。すなわち屈折率の高い二酸化チタンの分
散媒中に、分散質として金属粒子が分散した固体コロイ
ドを構成している。従って第2干渉層表面から光が入射
すると、チンダル現象により金属粒子では光散乱が生じ
る。一方、金属粒子により光の吸収も生じるが、吸収の
波長依存性は粒径によって異なるため、外部より見える
余色も金属粒子の粒径によって異なる。すなわち金属粒
子の粒径により種々の散乱光が発色する。
[Functions and Effects of the Invention] In the pigment of the present invention, the first interference layer and the second interference layer are formed of titanium dioxide on the surface of the scaly substrate, and the interface between the first interference layer and the second interference layer is colloidal. Are scattered like islands. That is, a solid colloid in which metal particles are dispersed as a dispersoid in a titanium dioxide dispersion medium having a high refractive index is formed. Therefore, when light enters from the surface of the second interference layer, light scattering occurs in the metal particles due to the Tyndall phenomenon. On the other hand, although light absorption is also caused by the metal particles, the wavelength dependence of the absorption differs depending on the particle diameter, and thus the extra color seen from the outside also differs depending on the particle diameter of the metal particles. That is, various scattered lights are colored depending on the particle size of the metal particles.

また、二酸化チタンは屈折率が高いため、第2干渉層
表面から入射した光は第1干渉層との界面、基材と第1
干渉層の界面などで反射することにより、干渉が生じ
る。従って外部からは第1干渉層および第2干渉層の膜
厚に応じた色調の干渉色が見える。
Further, since titanium dioxide has a high refractive index, light incident from the surface of the second interference layer is not reflected on the interface between the first interference layer and the substrate.
Reflection at the interface of the interference layer causes interference. Therefore, an interference color having a color tone corresponding to the thickness of the first interference layer and the second interference layer can be seen from the outside.

すなわち本発明の顔料によれば、金属粒子の光散乱に
よる発色と第1干渉層および第2干渉層の干渉光による
発色とが見え、従来にない意匠の発色が得られる。
That is, according to the pigment of the present invention, the coloring by the light scattering of the metal particles and the coloring by the interference light of the first interference layer and the second interference layer can be seen, and the coloring of the design which has not existed conventionally can be obtained.

また金属粒子の粒径や干渉層の膜厚を変更するだけで
種々の色調とすることができるため、特に便利である。
そして明度、彩度などの色調に優れ、かつ安全性、耐候
性、耐薬品性などの諸性能に優れることはその構成から
も明らかである。
In addition, various colors can be obtained only by changing the particle size of the metal particles and the thickness of the interference layer, which is particularly convenient.
It is clear from the configuration that the composition is excellent in color tone such as lightness and chroma and excellent in various properties such as safety, weather resistance and chemical resistance.

[実施例] 以下、実施例により具体的に説明する。[Examples] Hereinafter, specific examples will be described.

(実施例1) 第1図に本発明の一実施例の顔料の拡大断面図を示
す。この顔料は、白マイカよりなる基材1と、基材1表
面に被覆された二酸化チタンよりなる第1干渉層2と、
第1干渉層2表面に島状に点在するコロイド状の銀粒子
3と、第1干渉層2および銀粒子3表面に被覆された二
酸化チタンよりなる第2干渉層4と、より構成される。
(Example 1) Fig. 1 shows an enlarged cross-sectional view of a pigment according to an example of the present invention. This pigment comprises: a substrate 1 made of white mica; a first interference layer 2 made of titanium dioxide coated on the surface of the substrate 1;
It is composed of colloidal silver particles 3 scattered like islands on the surface of the first interference layer 2 and a second interference layer 4 made of titanium dioxide coated on the surfaces of the first interference layer 2 and the silver particles 3. .

以下、上記顔料の製造方法を説明しながらその構造の
詳細を説明する。
Hereinafter, the structure of the pigment will be described in detail while describing the method for producing the pigment.

基材1および第1干渉層2をもつチタナイズドマイカ
として、市販のパールマイカ(「イリオジンNo.9103」
メルク社製、シルバー色)を用いた。このパールマイカ
では、基材1の厚さは0.7〜0.8μm、平均粒径15μmで
ある。また第1干渉層2は基材1に対して重量比で3%
被覆されその膜厚は15nmである。
Commercially available pearl mica (“Iriodin No. 9103”) as titanized mica having the substrate 1 and the first interference layer 2
(Merck, silver). In this pearl mica, the substrate 1 has a thickness of 0.7 to 0.8 μm and an average particle size of 15 μm. The first interference layer 2 is 3% by weight based on the substrate 1.
It is coated and has a thickness of 15 nm.

このパールマイカを用いて、銀鏡反応により表面に銀
を析出させた。詳細には、パールマイカ30gを水900mlと
混合し、その中に硝酸銀溶液(硝酸銀50gが28%アンモ
ニア水50mlに溶解した溶液を水で稀釈して全量1にし
たもの)を60ml添加し、5分間撹拌後、ホルマリン液
(35%ホルマリン液で稀釈して全量40mlにしたもの)40
mlを一気に添加し、60分後にろ別した。得られた粉末で
は、チタナイズドマイカ表面にチタナイズドマイカの重
量に対して6.4%、全表面積に対して8.9%に銀粒子が島
状に形成され、青灰色を呈していた。なお、電子顕微鏡
で観察したところ、銀粒子3の平均粒径は5〜30nmの範
囲にあった。
Using this pearl mica, silver was precipitated on the surface by a silver mirror reaction. Specifically, 30 g of pearl mica was mixed with 900 ml of water, and 60 ml of a silver nitrate solution (a solution obtained by dissolving 50 g of silver nitrate in 50 ml of 28% aqueous ammonia diluted with water to a total volume of 1) was added thereto. After stirring for 40 minutes, formalin solution (diluted with 35% formalin solution to a total volume of 40 ml) 40
ml was added all at once and filtered 60 minutes later. In the obtained powder, silver particles were formed in an island shape on the surface of the titanized mica in an amount of 6.4% based on the weight of the titanized mica and 8.9% based on the total surface area, and exhibited a blue-gray color. When observed with an electron microscope, the average particle size of the silver particles 3 was in the range of 5 to 30 nm.

次に上記により得られた銀粒子3をもつパールマイカ
の全面に、硫酸チタニル法により第2干渉層4を形成し
た。詳細には、二酸化チタンとして67重量%含有する硫
酸チタニル水溶液750mlに、上記銀粒子3をもつパール
マイカを150g添加し、急速に加熱沸騰させて約4.6間還
流下で沸騰させた。生成物をろ別し、水洗してpH5.0と
することにより単離した。そして80℃で乾燥させること
により、本実施例の顔料が得られた。断面の透過型電子
顕微鏡観察により、この顔料には約10mμの厚さで第2
干渉層4が形成されていることが確認された。またこの
顔料は強い青色の発色を呈し、従来にない新規な意匠性
を有していた。
Next, the second interference layer 4 was formed on the entire surface of the pearl mica having the silver particles 3 obtained as described above by the titanyl sulfate method. Specifically, 150 g of pearl mica having the above silver particles 3 was added to 750 ml of an aqueous solution of titanyl sulfate containing 67% by weight of titanium dioxide, and the mixture was rapidly heated and boiled under reflux for about 4.6 hours. The product was isolated by filtration and washing with water to pH 5.0. Then, by drying at 80 ° C., the pigment of this example was obtained. According to transmission electron microscopic observation of the cross section, this pigment had a second thickness of about 10 mμ.
It was confirmed that the interference layer 4 was formed. In addition, this pigment exhibited a strong blue coloration, and had a novel design property never before.

(実施例2〜実施例6) 第2干渉層4の厚さを変化させたこと以外は実施例1
と同様にして、本発明の顔料を製造した。なお第2干渉
層4の厚さは、硫酸チタニル水溶液の濃度と添加される
パールマイカ量を変動させることにより変化させた。そ
れぞれの発色の色調を第2表に示す。第2表により、第
2干渉層の膜厚により種々の発色が得られることがわか
る。
(Examples 2 to 6) Example 1 except that the thickness of the second interference layer 4 was changed.
In the same manner as in the above, a pigment of the present invention was produced. The thickness of the second interference layer 4 was changed by changing the concentration of the aqueous solution of titanyl sulfate and the amount of pearl mica added. Table 2 shows the color tone of each color. Table 2 shows that various colors can be obtained depending on the thickness of the second interference layer.

(実施例7) 銀粒子3の粒径および粒子間距離を変化させたこと以
外は実施例1と同様にして、本発明の顔料を製造した。
なお粒径および粒子間距離は、銀メ ッキ量を変動させることにより変化させた。その発色の
色調を第3表に示す。第3表より、銀粒子の粒径を変動
させることにより種々の発色が得られることがわかる。
(Example 7) The pigment of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that the particle size and the distance between the silver particles 3 were changed.
The particle size and the distance between the particles It was changed by changing the amount of the stick. Table 3 shows the color tone. Table 3 shows that various colors can be obtained by changing the particle size of the silver particles.

(実施例8〜実施例11) 市販のマイカ粉末(マイカ粉規格A−21、(株)山口
雲母工業所製)を用い、実施例1の第2干渉層4を形成
する方法と同様にして、二酸化チタンから第1干渉層2
を形成した。得られた第1干渉層2の厚さは10mμであ
り、得られたチタナイズドマイカは白色を呈していた。
(Examples 8 to 11) A commercially available mica powder (mica powder standard A-21, manufactured by Mika Yamaguchi Co., Ltd.) was used in the same manner as the method of forming the second interference layer 4 in Example 1. First interference layer 2 from titanium dioxide
Was formed. The thickness of the obtained first interference layer 2 was 10 mμ, and the obtained titanized mica was white.

そして得られたチタナイズドマイカを用い、実施例1
と全く同様に銀粒子3および第2干渉層4を形成して実
施例8の顔料とした。この顔料は強い赤色を呈してい
た。またこのチタナイズドマイ カを用い、実施例2〜6と同様にして第2干渉層4の厚
さを変更して実施例9〜11の顔料を得た。その第2干渉
層4の厚さと発色の色調を第4表に示す。第4表より、
チタナイズドマイカの種類を変更しても、第2干渉層4
の厚さにより種々の発色が得られることがわかる。
Example 1 using the obtained titanized mica
The silver particles 3 and the second interference layer 4 were formed in exactly the same manner as in Example 8 to obtain a pigment of Example 8. This pigment had a strong red color. Also this titanized my Pigments of Examples 9 to 11 were obtained by changing the thickness of the second interference layer 4 in the same manner as in Examples 2 to 6, using mosquito. Table 4 shows the thickness of the second interference layer 4 and the color tone. From Table 4,
Even if the type of titanized mica is changed, the second interference layer 4
It can be seen that various colors can be obtained depending on the thickness of the film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例の顔料の構成を示す概略断面
図である。 1……鱗片状基材、2……第1干渉層 3……銀粒子(金属粒子)、4……第2干渉層
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of a pigment according to one embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scale-like base material, 2 ... 1st interference layer 3 ... Silver particle (metal particle), 4 ... 2nd interference layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−11560(JP,A) 特開 昭63−43962(JP,A) 特開 平1−108267(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-60-11560 (JP, A) JP-A-63-43962 (JP, A) JP-A-1-108267 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】セラミックス質鱗片状基材と、 二酸化チタンよりなり該基材の表面に形成された第1干
渉層と、 該第1干渉層表面に島状に点在するコロイド状金属粒子
と、 二酸化チタンよりなり該第1干渉層および該コロイド状
金属粒子表面に被覆された第2干渉層と、からなり、該
第1干渉層および第2干渉層による干渉光と該コロイド
状金属粒子による散乱光とにより発色することを特徴と
する顔料。
1. A ceramic flaky base material, a first interference layer made of titanium dioxide and formed on the surface of the base material, and colloidal metal particles scattered in islands on the surface of the first interference layer. A first interference layer made of titanium dioxide and a second interference layer coated on the surface of the colloidal metal particles, and interference light from the first interference layer and the second interference layer and light emitted by the colloidal metal particles. A pigment which is colored by scattered light.
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