JP2629854B2

JP2629854B2 - 顔料

Info

Publication number: JP2629854B2
Application number: JP18121488A
Authority: JP
Inventors: 博志伊藤; 順一半田; 雄敏蓑原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1997-07-16
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JPH0232170A

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。

［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。

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。

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。

［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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

［実施例］以下、実施例により具体的に説明する。

（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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

（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。

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。

【図面の簡単な説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── 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)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【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。