KR100980177B1

KR100980177B1 - 진주 광택 안료, 그 제조 방법, 도료 조성물 및 다층 코트

Info

Publication number: KR100980177B1
Application number: KR1020087007913A
Authority: KR
Inventors: 다카시 아베; 사토루 마쓰자키; 쇼토쿠 다카미
Original assignee: 다이니치 세이카 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-10-03
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2010-09-03
Also published as: ES2622110T3; WO2007040206A1; KR20080041299A; CA2624382C; EP1932889B1; CN101278015B; CN101278015A; EP1932889A4; CA2624382A1; US20090258251A1; EP1932889A1; US20120269986A1; US9920203B2

Abstract

본 발명은, 수열법으로 생성한 박편 형상 알루미나 기질과, 그 표면에 형성된 적어도 티탄 산화물을 포함하는 적어도 1종의 금속 산화물로 이루어진 피복층으로 구성되고, 상기 금속 산화물은 1∼500㎚의 평균입자지름을 가지는 것을 특징으로 하는 진주 광택 안료이다. 상기 본 발명에 의하면, 전체적으로 균일한 광휘성과, 고급스러운 실키감을 겸비하며, 요구되는 의장성을 충분히 만족하는 진주 광택 안료를 제공할 수 있다.

Description

진주 광택 안료, 그 제조 방법, 도료 조성물 및 다층 코트{PEARLESCENT PIGMENT, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, COATING COMPOSITION AND MULTILAYERED COAT}

본 발명은, 특정한 박편 형상 기질(이하 간단히 '기질'이라고 하는 경우가 있다) 표면을 금속 산화물로 피복하여 이루어지는 진주 광택 안료, 제조 방법 및 그 사용에 관한 것이다.

진주 광택 안료로서는, 운모 조각 등의 기질 표면을, 이산화티탄 등의 굴절률이 큰 금속 산화물로 피복하여 이루어진 것이 알려져 있다. 근래에는 기질로서 운모 조각의 결점인 평활성, 내열성, 투명성을 개량한 박편 형상 알루미나 조각을 기질로서 이용한 진주 광택 안료(특허 문헌 1)가 제안되어 있다. 그러나, 상기 특허 문헌에 기재된 방법에 있어서, 기질로서 수열법으로 생성한 판 형상 알루미나를 사용하면, 이 알루미나에 대한 금속 산화물 입자의 부착성이 현저하게 떨어져, 금속 산화물이 응집하여 큰 응집 입자가 되어, 만족스러운 광휘성(光輝性)을 가진 안료를 얻을 수 없다. 또한, 판 형상 알루미나에 금속 산화물 입자가 부착했다고 해도, 기질을 피복하고 있는 금속 산화물의 입자가 크고, 전체적으로 입자감이 없는 균일한 광휘성이나, 부드럽고 고급스러운 광휘성인 실키한 진주 광택을 얻기 어렵 고, 각종 용도에서 요구되는 의장성을 충분히 만족할 수 없었다.

특허 문헌 1 : 일본 특허공개공보 평성9-255891호

[발명이 해결하고자 하는 과제]

상술한 바와 같이 종래의 진주 광택 안료는, 통상의 기질을 이용하여 금속 산화물로 피복을 행하면, 평균입자지름이 크고 반사 면적이 넓은 큰 기질 입자에 의해서, 불연속적인 강한 광휘성(photoluminescence)은 있지만, 전체적으로 진주 광택이 불균일하여 부드러움이 결여되어 있다. 이에 반해, 평균입자지름이 작은 기질을 이용하면 상기의 입자감은 감소하지만, 부드럽고 고급스러운 광휘성 실키감을 가진 진주 광택은 이끌어낼 수 없었다.

따라서 본 발명의 목적은, 상기 종래 기술의 상황에 비추어, 전체적으로 균일한 광휘성으로 고급스러운 실키감(silky feel)을 겸비하며, 요구되는 의장성을 충분히 만족하는 진주 광택을 가진 진주 광택 안료를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 단독 도장(塗裝) 방법, 2코트 1베이크 도장 방법, 3코트 2베이크 도장 방법, 또는 적층한 적어도 1종의 임의의 코트층간 또는 코트층 상에, 적어도 1층의 진주 광택 코트층을 형성하는 도장 방법에 있어서, 특징적인 광휘성을 가진 도막을 형성할 수 있는 도료 조성물을 제공하는 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 목적은 이하의 본 발명에 의해서 달성된다.

즉, 본 발명은, 수열법으로 생성한 박편 형상 알루미나 기질과, 그 표면에 형성된 적어도 티탄 산화물을 포함하는 적어도 1종의 금속 산화물로 이루어진 피복층으로 구성되고, 상기 금속 산화물은 1∼500㎚의 평균입자지름을 가지는 것을 특징으로 하는 진주 광택 안료를 제공한다.

상기 본 발명의 진주 광택 안료에 있어서는, 금속 산화물 피복층이 적어도 티탄 산화물을 포함하는 2종류 이상의 금속 산화물의 혼합층 및/또는 적층인 것; 박편 형상 알루미나 기질의 평균입자지름이 0.1∼50㎛인 것; 알루미나 기질의 어스펙트비(입자 지름/두께)가 5∼500인 것; 알루미나 기질이 평균입자지름의 통계적 변이 계수가 20∼90인 것; 및 진주 광택 안료의 평균입자지름의 통계적 변이 계수가 20∼90인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 수열법으로 생성하고 또한 플라즈마 처리, 초음파 처리, 산(酸)처리, 알칼리 처리, 충격 처리 및 화학 에칭 처리로부터 선택되는 적어도 1종의 방법으로 표면이 활성화된 박편 형상 알루미나 기질을 물속에 분산시키고, 상기 분산액 속에서 적어도 티탄염을 포함하는 금속염을 가수분해하여, 생성한 금속 수산화물 또는 금속 산화물을 상기 알루미나 기질 표면에 침착시킨 후, 상기 침착물을 열처리하여 기질 표면에 1∼500㎚의 평균입자지름의 금속 산화물 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는 진주 광택 안료의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기 본 발명의 진주 광택 안료와 피막 형성성 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 도료 조성물을 제공한다. 바람직하게는, 상기 도료 조성물은, 액상 매체를 더 함유할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 본 발명의 도료 조성물로 이루어진 베이스 코트층과, 상기 베이스 코트층 상에 형성된 클리어 코트층으로 이루어진 다층 코트(multilayed coat)를 제공한다.

상기 다층 코트에 있어서는, 광도계에 있어서의 반사광 강도의 통계적 분산치가 5이하인 것; 및 변각 광도계에 있어서, 앙각 0°이상에서의 45°수광 강도와 0°수광 강도의 비(45°/0°)가 100 이하인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 기체 표면상에 형성된 제1 착색 베이스 코트층과, 상기 제1 착색 베이스 코트층 상에 형성된 상기 본 발명의 도료 조성물로 이루어진 제2 베이스 코트층과, 상기 제2 베이스 코트층 상에 형성된 클리어 코트층으로 이루어진 다층 코트; 및 기체 표면상에 형성된 제1 코트층과, 상기 제1 코트층 상에 형성된 상기 본 발명의 도료 조성물로 이루어진 적어도 하나의 제2 코트층으로 이루어진 다층 코트; 및 기체 표면상에 적층으로 형성된 적어도 두개의 제1 코트층과, 상기 적어도 두개의 제1 코트층간에 상기 본 발명의 도료 조성물로 이루어진 적어도 하나의 제2 코트층으로 이루어진 다층 코트를 제공한다.

[발명의 효과]

본 발명자들은, 상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해 예의 연구한 결과, 수열법으로 얻어진 기질의 표면을 표면 활성화한 후, 입자 지름이 1∼500㎚ 범위의 적어도 1종의 금속 산화물로 피복한 진주 광택 안료 및 상기 안료를 이용한 착색물의 색관(色觀)은, 입자감이 없고, 부드럽고 고급스러운 광휘성의 실키 색조가 되는 의장성을 가진 것을 발견하였다. 또한, 상기 진주 광택 안료를 함유한 도료 조성물을 이용하여 기체(基體)상에 상기 각종의 도막을 형성하면, 상기 도막은 양호한 의장성이 충분히 발휘되는 것을 발견하였다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

다음으로 바람직한 실시 형태를 들어 본 발명을 더 상세하게 설명한다.

본 발명에 있어서의 수열법이란, 고온 고압의 용매중에서 알루미나 등의 기질의 결정을 성장시키는 방법이다. 그 결정 성장 조건은 기질을 구성하고 있는 물질의 화학 구조, 사용 용매, 온도, 압력 등에 따라서 고유하고, 기질에 요구되는 평균입자지름이나 어스펙트비 등에 따라서 임의의 기질을 합성할 수 있다. 수열법에 의해 생성한 기질의 화학적 및 물리적인 성질은, 수열법 이외에서는 얻을 수 없는 특이한 것이다.

수열법으로 얻어지는 기질로서는, 알루미나, 베마이트, 산화철, 수산아파타이트, 지르코니아, 티탄산염, 산화티탄, 산화수산화코발트, 규산칼슘 등이 있지만, 입자의 균일성, 평활성, 내열성, 투명성 등을 가지며, 요구되는 의장성을 얻을 수 있는 것이라면, 어느 기질을 사용해도 좋지만, 상기 조건을 균형있게 만족하는 알루미나가 바람직하다. 이러한 바람직한 박편 형상 알루미나 기질 그 자체는 공지되어 있으며, 예를 들면, 상품명:YFA-02050(평균입자지름 2.0㎛, 어스펙트비 50), YFA-07070(평균입자지름 7.0㎛, 어스펙트비 70), YFA-05070(평균입자지름 5.0㎛, 어스펙트비 70), YFA-10030(평균입자지름 10.0㎛, 어스펙트비 27)등으로 해서, 예를 들면, 킨세이마텍사로부터 입수하여 본 발명에서 사용할 수 있다.

상기 기질의 평균입자지름은 0.1∼50㎛, 바람직하게는 0.3∼30㎛, 또는 0.5∼20㎛인 것이 보다 바람직하다. 평균입자지름이 50㎛를 넘으면 얻어지는 진주 광택 안료의 반사광이 강하고, 실키 색조를 손상하는 등의 관점에서 바람직하지 않다. 한편, 평균입자지름이 0.1㎛ 미만이면 산란광이 강하고, 얻어지는 진주 광택 안료가 실키 색조를 손상하는 등의 관점에서 바람직하지 않다. 또한, 기질의 어스펙트비는 5∼500, 바람직하게는 7∼300, 또는 10∼200이 보다 바람직하다. 기질의 어스펙트비가 5 미만이면, 배향성이 부족하고, 얻어지는 진주 광택 안료에 있어서 간섭광(진주 광택)을 얻기 어렵다고 하는 점에서 바람직하지 않고, 한편, 기질의 어스펙트비가 500을 넘으면, 서큘레이션, 교반, 분산시 등, 취급중에 기질이 갈라지기 쉬운 등의 관점에서 바람직하지 않다.

또한, 상기 기질의 입자 지름 분포는, 통계적 변이 계수(CV값)가 20∼90이며, 바람직하게는 25∼80, 더 바람직하게는 30∼70이다. 상기 CV값은 입도 분포에 있어서 표준 편차와 평균입자지름과의 백분율을 나타내고, 입도 분포가 분산되는 정도를 나타내고 있다. 한편, 입자 지름 분포는 BECKMAN COULTER사 제품 Multisizer3 COULTER COUNTER(상품명)를 사용하여 측정하고, 아울러 통계적 변이 계수를 산출했다.

상기 기질의 CV값가 20이상이면, 산란광을 일으키는 소입자 지름 입자와 약간 강한 반사광을 일으키는 입자의 밸런스가 양호하고, 얻어지는 진주 광택 안료에서 실키 색조를 얻을 수 있다. 이에 반해 기질의 CV값가 20미만이 되면, 기질의 입도 분포는 극히 샤프하지만, 산란광을 일으키는 소입자 지름의 기질 입자와 약간 강한 반사광을 일으키는 대입자 지름의 기질 입자가 함께 감소하여, 산란광과 반사광의 밸런스가 부족하고, 얻어지는 진주 광택 안료에서 실키 색조를 잃게 된다. 또한, 기질의 CV값가 90을 넘으면, 산란광과 반사광의 밸런스가 부족하고, 얻어지는 진주 광택 안료에서 마찬가지로 실키 색조를 손상하는 등의 관점에서 바람직하지 않다.

본 발명의 진주 광택 안료는, 상기 기질의 표면을 활성화한 후, 상기 표면을 적어도 1종의 금속 산화물로 피막함으로써 얻을 수 있다. 본 발명의 진주 광택 안료에 있어서는, 상기의 금속 산화물의 입자 지름은 1∼500㎚인 것이 필요하고, 바람직하게는 3∼300㎚이며, 보다 바람직하게는 5∼200㎚이다. 기질을 피복하고 있는 금속 산화물의 입자 지름이 1∼500㎚에서는 금속 산화물의 결정성이 높고, 본래 금속 산화물이 가진 굴절률이 충분히 발현한다. 또한, 진주 광택 안료의 피복 최상면은 부드럽고 충분한 반사광을 얻을 수 있어, 결과적으로 만족할 만한 간섭색이 발생하여, 입자감이 없고, 또한 부드럽고 고급스러운 광휘성인 실키감이 보다 높고, 요구되는 의장성을 충분히 만족할 수 있다.

한편, 상기의 입자 지름은, 가수분해 후 또는 소결 후의 금속 산화물 입자 또는 금속 산화물 입자의 응집체의 입자 지름을 가리킨다. 금속 산화물의 평균 입자 지름은, FE-SEM S-4800(히타치 제품;상품명)의 주사전자현미경으로 획득된 화상 사진으로부터 임의의 입자 50개를 선택하여 산출하였다.

상기 금속 산화물의 입자 지름이 500㎚를 넘으면, 금속 산화물층의 표면의 요철이 현저하게 커지며, 진주 광택 안료에 있어서, 반사광이 대폭 감소하기 때문에 충분한 간섭색이 발생하지 않는다. 또한, 금속 산화물의 입자 지름이 1㎚ 미만이면, 금속 산화물의 결정성이 현저하게 저하하여, 본래 금속 산화물이 가진 굴절률을 얻을 수 없고, 결과적으로 진주 광택 안료에 있어서 충분한 간섭색이 발생하지 않는다. 따라서 금속 산화물로 피복 두께를 한정해도, 피복층을 형성하고 있는 금속 산화물의 입자 지름을 제어하지 않으면, 충분한 간섭색을 얻을 수 없다.

상기 금속 산화물의 피복에 의해서 실버조(調)의 색채, 또는 피복량을 늘림으로써 간섭색의 색채를 띠는 진주 광택 안료를 얻을 수 있다. 또한, 이 기질 표면을 유색계의 금속 산화물, 예를 들면, 산화철을 피복하는 것에 의해서 붉은 빛 또는 흑색계의 진주 광택 안료를 얻을 수도 있다. 또한, 상기 진주 광택 안료 표면에, 후술하는 착색 안료의 미립자를 흡착시키는 것에 의해, 채도가 더 높은 진주 광택 안료로 할 수 있다.

또한 본 발명의 진주 광택 안료는, 상술의 기질 표면을 2종류 이상의 금속 산화물의 혼합물로 피복하거나, 또는 2종류 이상의 금속 산화물층에 의해 단계적으로 적층하여 피복함으로써 얻을 수 있다. 이들 혼합물 피복 또는 적층 피복에 의해, 1종류만의 금속 산화물로는 얻을 수 없는 물성, 예를 들면, 내광성, 내수성 등의 향상을 도모할 수 있다. 특히 2종류 이상의 금속 산화물을 차례로 적층하여, 그 계층을 늘리는 것에 의해, 보다 광휘성이 높은 진주 광택 안료를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 진주 광택 안료는, 그 입자 지름 분포의 통계적 변이 계수 (CV값)가 20∼90인 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 기질의 경우와 동일하다.

다음으로 본 발명의 진주 광택 안료의 제조 방법을 설명한다. 본 발명의 진주 광택 안료는, 상기 기질 표면에 1∼500㎚의 입자 지름을 가진 금속 산화물로 피복함으로써 얻을 수 있다.

일반적인 진주 광택 안료는, 기질에 부착한 가수분해 후 또는 소결 후의 금속 산화물의 입자 지름과, 상기 입자의 응집성을 제어하여, 기질 표면상에 금속 산화물 입자를 배열시키는 것이 필요하다. 그런데 상기 특허 문헌 1에 기재된 방법에서는, 금속 산화물의 입자 지름, 응집 제어, 배열 제어가 사실상 불가능하고, 충분한 간섭광을 가진 진주 광택 안료를 얻을 수 없다. 그 이유는, 수열법에 의해 생성한 기질은, 표면의 평활성이 극히 뛰어나기 때문에, 그 표면에 대한 금속 산화물의 흡착능이 낮고, 금속 산화물끼리의 응집이 진행하기 쉽다고 하는 점이다. 그 결과, 금속 산화물은 거대한 응집물로서 존재하고, 기질 표면에의 흡착성이 낮다. 흡착되었을 경우에도, 금속 산화물로 이루어진 피복 두께가 불균일하고 피복 최상면이 요철이 되기 때문에, 반사광이 대폭 감소하고, 충분한 간섭색이 발생하지 않는다.

따라서 수열법에 의해 생성한 기질을 공지의 기술에 의해 금속 산화물로 피복하고, 그 피복 두께를 한정해도 기질 표면의 흡착능을 향상시키지 않으면, 피복층을 형성하고 있는 금속 산화물의 입자 지름과 그 응집성을 제어할 수 없고, 충분한 간섭색을 가진 진주 광택 안료는 얻을 수 없다.

본 발명에서는, 수열법에 의해 생성한 기질의 표면을 미리 활성화시킴으로써, 금속 산화물 입자를 기질 표면에 미세 입자로서 또한 균일하게 흡착시킬 수 있는 것을 발견하였다. 상기 표면 활성화는, 예를 들면, 열 플라즈마 처리, 저온 플라즈마 처리 등의 플라즈마 처리, 초음파 처리, 산(酸) 처리, 알칼리 처리, 메디아 분산처리, 고압 충격 처리, 샌드 블러스트 처리 등의 충격 처리, 오존 처리, 전기화학처리 등의 화학 에칭 처리 등이 있고, 이들을 단독 또는 2종류 이상 조합하는 것을 들 수 있다.

플라즈마 처리에 이용되는 처리 가스로서는, 질소, 암모니아, 질소·수소 혼합 가스, 산소, 오존, 수증기, 일산화탄소, 이산화탄소, 일산화질소, 이산화질소 등의 산소 함유 가스, 헬륨, 아르곤, 네온, 크세논 등의 희가스, 불소, 염소, 옥소 등의 할로겐 가스, 산소 함유 가스에 대해서 1/2 이하의 체적비로, 4불화탄소, 6불화탄소, 6불화프로필렌 등의 불화 탄소 가스가 혼합된 혼합 가스 등의 단독 또는 2종류 이상의 조합을 들 수 있다.

상기 플라즈마의 발생 수단으로서는, 예를 들면, 직류 전류를 가스에 인가하여 플라즈마 분해하는 방법, 고주파 전압을 가스에 인가하여 플라즈마 분해하는 방법, 전자 사이크로트론 공명에 의해서 가스를 플라즈마 분해하는 방법 및 열 필라멘트에 의해서 가스를 열분해하는 방법 등을 들 수 있다.

상기 플라즈마 처리시의 처리 가스압은, 낮아지면 고가의 진공 챔버나 진공 배기 장치가 필요하므로 1×10^-4∼100Torr가 바람직하다. 실제의 처리 가스압은, 상기 압력 범위 내에서 여기 수단에 의해서 적절히 결정되지만, 장치가 간편하고 비교적 처리 가스압이 높은 상태에서도 플라즈마 발생이 가능한 직류 전류 또는 고주파 전류를 인가할 수 있는 1×10^-2∼100Torr가 보다 바람직하다.

상기 플라즈마 처리에 필요로 하는 투입 전력은, 전극 면적이나 형상에 따라서 다르지만, 낮아지면 플라즈마 밀도가 작아지기 때문에 처리에 시간이 걸리고, 높아지면 처리의 불균일을 초래하므로, 20∼200W가 바람직하다.

상기 플라즈마 처리에 사용되는 전극 구조가, 평행 평판형, 동축 원통형, 곡면 대향 평판형 또는 쌍곡면 대향 평행형인 경우, 용량 결합 방식으로 전압은 인가된다. 또한, 고주파 전압 인가의 경우는 외부 전극을 이용하여 유도 형식으로 인가 가능하다. 상기 전극의 거리는, 처리 압력, 기질에 따라서 적절히 결정되지만, 길어지면 플라즈마 밀도가 저하하여 고전력이 필요하기 때문에, 플라즈마 처리가 가능하면 되도록 짧게 하는 편이 좋다.

상기 플라즈마 처리의 시간은 투입 전력에 따라서 결정되지만, 짧아지면 기질의 활성화도가 충분하지 않고, 너무 길어도 기질의 활성화도의 현저한 향상은 기대할 수 없기 때문에, 일반적으로는 1∼60분간이 바람직하다. 또한, 플라즈마 처리시의 온도는 반드시 가열하거나 냉각할 필요는 없다.

상기 플라즈마 처리는, 박편 형상 기질 전체면에 걸쳐서 균일하게 이루어질 필요가 있고, 그 때문에 박편 형상 기질을 회전시키면서 플라즈마 처리를 행하는 것이 바람직하다. 이러한 교반 방법으로서는, 박편 형상 기질을 용기에 봉인하여 용기마다 회전시키는 방법, 진동에 의해 혼합하는 방법 등을 들 수 있고, 박편 형상 기질의 입자 지름이나 처리량 등에 따라서 적절히 결정된다.

초음파 처리에 이용하는 초음파 발진기는, 발진 주파수가 50㎐∼100㎑의 범위이고, 또한 출력이 20∼1000W의 범위의 것이면 좋다. 발진 주파수가 50㎐보다 작아지면, 박편 형상 기질에 닿는 초음파의 에너지 분포의 표면 균일성이 현저하게 저하하므로 활성화 불량이 된다. 한편, 발진 주파수가 100㎑보다 커지면, 전체의 에너지 밀도가 현저하게 저하하므로, 마찬가지로 기질의 활성화 불량이 된다. 또한, 상기 범위 내라 하더라도, 사용하는 조(槽)의 구조나 조의 재질 또는 분산매의 종류에 따라서는, 공동현상이 발생하는 경우가 있다. 이 경우는, 발진 주파수를 높게 하거나 출력을 낮게 하거나 하여, 공동현상이 발생하지 않는 상태로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 초음파 진동은 연속으로 부여하여도 좋고 간헐적으로 부여하여도 좋지만, 상술한 주파수 50㎐∼100㎑의 범위에서, 또한 출력 20∼1000W의 범위에서 적절한 조건으로 조정하여 부여되는 것이 바람직하다.

산(酸) 처리에 이용되는 산으로서는, 염산, 질산, 황산, 인산, 탄산 등의 무기산; 초산, 구연산, 안식향산 등의 유기산, 아크릴산, 로진 등의 수지산의 단독 또는 2종류 이상의 조합을 들 수 있고, 알칼리 처리에서 이용되는 알칼리로서는, 가성소다, 가성칼리 등의 알칼리염, 수산화칼슘 등의 알칼리토류염, 암모니아, 탄산소다, 아닐린, 페놀 등의 약염기 등의 단독 또는 2종류 이상의 조합을 들 수 있다.

산 처리 또는 알칼리 처리에 있어서의, 산 또는 알칼리의 용액 농도는 0.1∼99질량%, 온도는 5∼95℃의 범위라면 되지만, 효율적인 처리 온도로서는 15∼70℃가 보다 바람직하다. 처리 시간은 농도나 온도에 따라서 적절히 결정되지만, 5분간∼6시간의 범위가 바람직하다. 산 또는 알칼리 처리는 동일처리를 2회 이상 반복해도 좋고, 교대로 1회 이상의 처리를 반복해도 좋다. 또한, 산 처리 또는 알칼리 처리는 pH조정을 행하기 위해서, pH완충재를 사용해도 좋고, 또한 조제로서 계면활성제나 유기용제 등을 병용해도 좋다.

충격 처리는, 기질을 물리적으로 활성화하는 수법으로서, 구체적인 방법으로서는, 진동·충돌에 의해, 기질 표면을 부분적으로 깎는 것, 회전에 의해 연마하는 것 등이 있다. 이들을 만족시키는 처리법으로서 호모지나이저, 디졸버, 샌드 밀, 고속교반기, 페인트 컨디셔너 등의 분산 충격 처리, 고압 호모지나이저 등의 고압 충격 처리, 샌드 블러스트 처리, 제트 밀 처리 등을 들 수 있다.

충격 처리에 있어서 액상 매체에 대한 기질 농도는 1∼200질량%, 바람직하게는 5∼150질량%이다. 1질량% 미만이면 충격 효율이 나쁘고, 한편, 200질량%를 넘으면 증점하여, 충격 처리가 곤란해진다. 충격 처리시에 메디아를 필요로 하는 충격 처리에는 글래스 비즈, 스틸 볼, 지르코니아 비즈 등을 사용할 수 있고, 메디아의 기질에 대한 질량 비율은 0∼1,000질량%, 바람직하게는 0∼500질량%이다. 한편, 기질끼리의 충돌로 충분히 기질 표면의 활성화가 이루어지는 경우에는, 특별히 메디아는 사용하지 않아도 된다.

또한, 충격 처리는, pH완충재를 사용해도 좋고, 또는 조제로서 계면활성제나 유기용제 등을 병용해도 좋다. 충격 처리의 시간은 기질 농도나 메디아의 종류·양에 따라서 결정되지만, 짧아지면 기질의 활성화도가 충분하지 않고, 너무 길게 해도 기질의 활성화도의 현저한 향상은 기대할 수 없기 때문에, 일반적으로는 1∼60분간이 바람직하다. 한편, 상기 물리적 활성화 처리에 있어서, 기질의 충격 강도를 강하게 하면, 기질의 표면 활성화를 높게 하는 것에 머물지 않고, 기질이 파괴되는 경우가 있으므로, 이 경우는 입도 분포 및 CV값의 대폭적인 변화에 주의가 필요하다.

기타, 오존 처리, UV처리, 전기화학처리 등의 화학 에칭 처리도 종래 공지의 방법을 널리 사용할 수 있다.

본 발명의 진주 광택 안료는, 상기 표면 처리된 기질을 공지의 방법, 예를 들면, 상기 기질을 분산시킨 물속에 있어서, 티탄, 지르코늄, 주석, 철 등의 금속염을 열 가수분해하는 방법, 혹은 알칼리를 이용하여 중화 가수분해에 의한 방법 등에 의해, 상기 금속의 수화산화물을 1∼500㎚의 입자 지름으로 기질에 흡착시켜, 그 후 소성하는 방법에 의해 얻을 수 있다. 또한, 이 소성공정을 환원 분위기에서 행함으로써, 금속 산화물은 저차(低次) 산화 티탄이나 저차(低次) 산화철이 되어, 흑색을 띤 진주 광택 안료를 얻을 수 있다. 또한, 금속 산화물을 사용하는 것 외에, 공지의 방법으로 다른 의장성도 아울러 부여할 수도 있다.

진주 광택(간섭색)을 얻기 위해서 필요한 수용성 금속염의 금속 원자량은, 박편 형상 기질 1㎡당 2.0×10^-5mol로부터 2.0×10^-1mol, 보다 바람직하게는 4.0×10^-5mol로부터 1.0×10^-1mol이다. 금속 원자량이 2.0×10^-5mol 미만이면 박편 형상 기질을 피복할 수 없고, 간섭광이 발생하지 않는다. 한편, 금속 원자량이 1.0×10^-1mol를 넘으면 박편 형상 기질을 피복할 수 있어도, 소성 후의 피복층에 크랙이 발생하기 쉬워, 결과적으로 간섭광 강도가 저하하는 점에서 좋지 않다.

다음으로 본 발명의 도료 조성물에 대하여 설명한다. 본 발명의 도료 조성물은 상기 본 발명의 진주 광택 안료와 피막 형성성 수지를 함유하고, 진주 광택 안료와 피막 형성성 수지를 액상 매체속에 함유하는 것이 바람직하다. 여기서 사용되는 피막 형성성 수지로서는, 예를 들면, 아크릴 수지, 아크릴멜라민 수지, 염화비닐-초산비닐 공중합체 수지, 알키드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지 및 아미노 수지 등, 종래 공지의 도료의 분야에서 사용되고 있는 피막 형성성 수지를 들 수 있지만, 본 발명에서 이용되는 피막 형성성 수지는 상기한 수지에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기의 진주 광택 안료 및 피막 형성성 수지를 용해 또는 분산시키는 용제로서는, 종래 도료용으로서 널리 알려져 있는 것이 사용된다. 구체적으로는, 예를 들면, 물, 톨루엔, 크실렌, 부틸아세테이트, 메틸아세테이트, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 시클로헥산 등을 들 수 있고, 이들 용제는 혼합 용제로서 사용해도 좋다.

본 발명의 도료 조성물에 있어서 본 발명의 진주 광택 안료는, 상기 피막 형성성 수지 100질량부에 대해서 0.005∼50질량부의 비율로 사용되고, 바람직하게는 0.1∼30질량부이다. 진주 광택 안료의 사용량이 0.005질량부 미만이면 본 발명의 목적으로 하는 도료 조성물을 얻을 수 없다. 또한, 진주 광택 안료의 사용량이 50질량부를 넘는 경우에는, 본 발명의 목적으로 하는 도료 조성물은 얻을 수 있지만, 도막의 물성이 저하하므로 바람직하지 않다.

한편, 본 발명에 있어서 상기 진주 광택 안료는 단독으로 사용해도 좋고, 다른 안료와 병용해도 좋다. 병용해도 좋은 착색 안료로서는, 통상의 도료 등에 사용되고 있는 안료를 사용할 수 있으며, 구체적으로는, 예를 들면, 프탈로시아닌 안료, 퀴나크리돈 안료, 페릴렌 안료, 안트라퀴논 안료, DPP 안료, 금속 착체 안료, 투명 산화철 안료, 카본 블랙, 산화 티탄, 산화 아연 등을 들 수 있다. 또한, 금속 분말 안료로서는, 알루미늄 분말, 구리분말, 스테인리스 분말 등을 들 수 있지만, 이들 중에서도 알루미늄 분말이 가장 일반적으로 사용된다. 또한, 특수한 금속 안료로서 금속 콜로이드 등도 사용할 수 있다. 본 발명에서 병용되는 마이카 안료로서는, 종래 공지의 것을 널리 병용할 수 있으며, 예를 들면, 투명 펄 마이카, 착색 마이카 등을 들 수 있다. 또한, 광간섭계 안료로서는, 간섭 마이카, 간섭 알루미나, 간섭 실리카(간섭 유리) 등을 들 수 있다. 본 발명의 도료 조성물에는, 기타 충전제, 대전 방지제, 안정제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 등을 필요에 따라서 배합할 수 있다.

본 발명의 도료 조성물이, 본 발명의 진주 광택 안료와 다른 안료를 포함한 경우에는, 상기 본 발명의 진주 광택 안료를 포함한 베이스 도료와 상기 다른 안료를 포함한 베이스 도료를 제작해 두고, 이들 2종의 베이스 도료를 임의로 혼합하여 도료로 할 수 있고, 또한, 처음부터 진주 광택 안료와 다른 안료를 혼합하여 도료화하더라도 좋다.

이렇게 해서 얻어진 도료 조성물을, 필요에 따라서 바탕 처리가 실시된 금속판, 유리판, 세라믹판, 플라스틱판 등의 기체(基體)상에 스프레이 도장, 정전 도장, 플로우 코팅, 롤 코팅 등에 의해 도장(塗裝)하고, 건조 및 가교 경화하여 착색 코트층을 형성한다.

상기 본 발명의 도료 조성물을 기체에 도포하여 형성된 도막은, 종래의 산화티탄 코팅 진주 광택 안료에 비해, 입자감이 없는 부드럽고 고급스러운 실키감의 색조를 가진다. 상기 성질을 갖기 때문에, 단독 도장 방법, 2코트 1베이크 도장 방법, 3코트 2베이크 도장 방법, 또는 적층한 적어도 1종의 임의의 두 코트층간 또는 임의의 코트층 상에, 적어도 1층의 본 발명의 진주 광택 안료를 포함한 도료 조성물에 의해 코트층을 형성하는 도장 방법에 있어서, 종래의 도료 조성물로부터 얻어지는 도막에는 없는, 뛰어난 특징이 있는 광휘성을 가진 도막을 형성할 수 있다.

또한, 상기의 착색 코트층을 베이스 코트층으로 하고, 그 위에 상기한 피막 형성성 수지와 상용성이 낮은 수지를 유기용제에 용해 또는 분산시켜 조제한 클리어 코트제를 도장하고, 건조후에 가열 처리하여 도막을 형성할 수도 있다. 본 발명의 도료 조성물을 기체에 도포하여 형성되는 도막은, 입자감이 없고, 부드럽고 고급스러운 실키 광휘성을 가진다. 즉, 본 발명의 진주 광택 안료는 입자가 균일하기 때문에, 큰 입자에 의한 부분적인 강한 광휘감(photoluminescence)이 없고, 연속적이고 균일한 광휘성을 가진다. 또한, 반사광과 산란광의 밸런스가 좋고, 부드럽고 고급스러운 실키감(silky feel)을 발휘하고 있다.

부분적인 강한 광휘감은, 도막중에 입사한 빛이 진주 광택 안료에 의해서 불연속적으로 경면(鏡面) 반사하기 때문에 발생한다. 연속하는 도막면의 정반사광 강도를 측정하여, 반사 강도의 흩어짐의 정도, 즉 산포도를 통계적으로 계산하여, 그 분산치를 비교함으로써, 부분적인 강한 광휘감과 균일한 광휘감의 차를 정량화할 수 있다. 광도계는 연속적인 도막면의 정반사광 강도를 측정할 수 있는 것이라면 특별히 한정은 하지 않지만, 장치에 있어서의 X축 방향으로 시료면을 이동하면서 반사 강도를 측정할 수 있는 광도계가 바람직하다. 구체적인 일례를 들면, 삼차원 변각 광도계 GP-200(상품명) 등이 상술한 측정 조건을 만족한다.

본 발명의 도료 조성물로 이루어진 도막은, 정량화한 분산치가 5 이하인 경우, 시감에 있어서, 균일하고 입자감이 없는 부드러운 광휘성을 얻지만, 5보다 큰 경우, 시감에 있어서 번쩍번쩍한 입자감이 있는 광휘성이 되어, 균일하고 입자감이 없는 부드러운 광휘성을 얻을 수 없다.

도막내에 입사한 빛은, 정반사광과 산란광으로 나누어져 도막의 바깥으로 반사된다. 이 정반사광과 산란광의 밸런스에 의해서, 시감으로서 부드럽고 고급스러운 실키 색조를 얻을 수 있다. 정반사 이외의 빛은, 모든 방향으로 산란하고, 입체적인 산란광으로서 존재하고 있다. 정반사광과 이들 입체적인 산란광을 삼차원적으로 포착함으로써, 인간이 보고 있는 상태에 가까운 감각을 재현할 수 있다. 이들 상술한 반사광은 장치에 나타내는 광도계로 측정할 수 있다. 광도계는 임의의 앙각으로, 수광각을 바꾸면서 반사 강도를 측정할 수 있는 것이라면 특별히 한정은 하지 않지만, 연속적으로 반사광을 측정할 수 있는, 삼차원 변각 광도계가 바람직하다. 구체적인 일례를 들면, 무라카미 색채 연구소 제품 삼차원 변각 광도계 GP-200 등이 상술의 측정 조건을 만족한다.

도막의 실키감은, 임의의 앙각에 있어서 반사광과 산란광의 강도를, 삼차원변각 광도계를 이용하여 측정하고, 정반사광의 근방인 45°수광각의 반사 강도와 대표적인 산란광인 0°수광각에서의 반사 강도를 측정하여, 45°와 0°의 강도비 (45°/0°)에 의해 정량화할 수 있다. 본 발명의 도료 조성물로 이루어진 도막은, 수광각 45°와 수광각 0°의 반사 강도비(45°/0°)가 100 이하인 경우, 시감에 있어서, 부드럽고 고급스러운 실키 광휘감을 얻지만, 수광각 45°와 수광각 0°의 반사 강도비(45°/0°)가 100보다 큰 경우, 시감에 있어서 실키 광휘감은 얻을 수 없다.

본 발명의 진주 광택 안료는, 입자가 작고, 어스펙트비가 크고, 도막내의 함유량이 많은 경우에도 배향하여 표면의 평활성을 잃지 않는다. 또한, 수열법에 의해 생성한 화학적으로 균일한 판 형상 입자를 이용한 진주 광택 안료이기 때문에, 광학 특성도 특이적이고, 반사광과 확산광의 밸런스가 뛰어나며, 입자감이 없는 부드럽고 고급스러운 실키감의 광휘성을 발현하여, 마무리가 뛰어난 도막을 얻을 수 있다. 이에 반해, 일반의 진주 광택 안료를 사용한 도색에 있어서는, 평균입자지름을 작게 한 경우, 판 형상 입자가 불균일하여 어스펙트비가 작기 때문에, 미세한 안료가 도막중에서 배향하지 않고, 광휘성이 현저하게 저하하거나, 클리어 마무리의 평활성을 손상하는 결점이 있다. 또한, 광학 특성에서는 반사광과 산란광의 밸런스가 나쁘고, 고급스러운 실키감은 얻을 수 없다.

본 발명의 진주 광택 안료는, 그 자체로 세라믹용, 플라스틱용, 잉크용, 토너용, 잉크젯 잉크용, 화장료용의 안료로서 극히 우수한 것이다. 또한, 그들 용도에 따라서, 내수성, 내후성, 내약품성, 내변색성, 고분산성 등의 처리가 적절히 실시되어 각각의 용도에 따라 사용된다.

도 1은, 측정 장치를 나타내는 도면,

도 2는, X축 이동거리에 대한 반사 강도 변화의 측정 그래프, 및

도 3은, 삼차원 변각 광도 변화(앙각 2.5°)의 측정 그래프이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 광원 2 : 샘플

3 : 수광기 4 : X축

5 : Y축 6 : Z축

7 : 입사각 8 : 수광각

9 : 앙각 10 : 비교예 도료 O

11 : 실시예 도료 C 12 : 실시예 도료 A

다음으로 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 한편 문장속에서 '부' 또는 '%'로 된 것은 질량 기준이다.

〔진주 광택 안료의 제조예〕

(실시예 1)

수열법에 의해 생성된 판 형상 알루미나(수열생성 알루미나)인 YFA-02050(평균입자지름 2.0㎛, 어스펙트비 50, CV값 45) 20g를 내용량 1리터의 플라스크에 넣고, 플라스크 내를 0.05Torr까지 감압한 후, 산소 분위기하에서, 0.11Torr로 투입 전력 40W로 하여 분체 플라즈마 처리장치(삼코인타나쇼날사 제품 「PT-500(상품명)」)에 의해 13.56㎒의 고주파 전압을 인가하여, 실온에서 5분간 플라즈마 처리를 실시했다.

별도의 내용량 1리터의 플라스크에 황산나트륨(무수) 20g를 300㎖의 탈염수에 첨가하여 교반 용해시킨다. 이 용액에, 상기 플라즈마 처리를 행한 판 형상 알 루미나를 20g 첨가하여 교반 분산한다. 이 분산액에 티탄 농도가 16.5%의 염화 티탄 용액 28g를 주입 교반하고, 가습하여 4시간 환류한다. 그 후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조하여, 700℃에서 1시간 더 열처리했다. 얻어진 처리물에 물을 첨가하여 교반하면서 유리의 염을 용해시킨 후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조시켜 산화티탄 피복 판 형상 알루미나(실시예 1)를 얻었다.

(실시예 2)

수열생성 알루미나인 YFA-07070(평균입자지름 7.0㎛, 어스펙트비 70, CV값 44) 20g를 내용량 1리터의 플라스크에 넣고, 300㎖의 탈염수를 첨가하여 교반 분산시킨다. 투입 전력 180W, 주파수 20㎑로 하여 초음파 처리장치(토미 공업사 제품 「UD-200(상품명)」)에 의해 실온에서 15분간 초음파 처리를 실시했다. 그 후 황산나트륨(무수) 20g를 첨가하여 교반 용해시킨다. 이 분산액에 티탄 농도가 16.5%의 염화티탄용액 20g를 주입 교반하고, 가습하여 4시간 환류한다. 그 다음에 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조하여, 700℃에서 1시간 더 열처리했다. 얻어진 처리물에 물을 첨가하여 교반하면서 유리의 염을 용해시킨 후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조시켜 산화 티탄 피복 판 형상 알루미나(실시예 2)를 얻었다.

(실시예 3)

수열생성 알루미나인 YFA-05070(평균입자지름 5.0㎛, 어스펙트비 70, CV값 37) 20g를 내용량 1리터의 플라스크에 넣고, 300㎖의 탈염수를 첨가하여 교반 분산시킨다. 이것에 35% 염산 20g를 주입하고, 실온에서 15분간 산처리를 실시했다.

다음에 황산나트륨(무수) 40g를 투입하여 교반 용해시킨다. 이 분산액에 티탄 농도가 16.5%인 염화티탄용액 30g, 50%의 염화 제2 주석 용액 1.9g를 주입 교반하고, 가습하여 4시간 환류한다. 불용성의 고체를 더 여과 분리하여, 세정하고, 건조하여, 800℃에서 30분간 더 열처리했다. 얻어진 처리물에 물을 첨가하여 교반하면서 유리의 염을 용해시킨 후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조시켜 산화 티탄 산화 주석 혼합 피복 판 형상 알루미나(실시예 3)를 얻었다.

(실시예 4)

수열생성 알루미나인 YFA-02050 20g를 내용량 1리터의 플라스크에 넣고, 300㎖의 탈염수를 첨가하여 교반 분산시킨다. 이것에 가성 소다 10g를 주입하고, 실온에서 15분간 알칼리 처리를 실시했다. 다음에 35% 염산을 이용하여 pH2로 조정하고, 황산나트륨(무수) 40g를 첨가하여 교반 용해시킨다. 이 분산액에 티탄 농도가 16.5%의 염화티탄용액 28g, 50%의 염화 제2 주석 용액 1.0g를 주입 교반하고, 가습하여 4시간 환류한다.

다음에 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조하여, 800℃에서 30분간 더 열처리했다. 얻어진 처리물에 물을 첨가하여 교반하면서 유리의 염을 용해시킨 후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조시켜 산화 티탄 산화 주석 혼합 피복 판 형상 알루미나(실시예 4)를 얻었다.

(실시예 5)

수열생성 알루미나인 YFA-07070 20g를 내용량 1리터의 플라스크에 넣고, 300㎖의 탈염수를 첨가하여 교반 분산시킨다. 투입 전력 180W, 주파수 20㎑로 하여 초음파 처리장치(「UD-200」)에 의해 실온에서 15분간 초음파 처리를 실시했다. 이후 질산 20g를 주입하고, 실온에서 15분간 산처리를 실시했다.

이 분산액에 50%의 염화 제2 주석 용액 1.0g를 주입 교반하고, 수산화나트륨 용액으로 pH6.0으로 조정한다. 이후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조시켜 산화 주석 피복 판 형상 알루미나를 얻었다. 황산나트륨(무수) 20g를 300㎖의 탈염수에 용해하고, 이것에 해쇄한 상기 산화 주석 피복 판 형상 알루미나를 투입하여 분산한다. 티탄 농도가 16.5%의 염화 티탄 용액 20g를 주입 교반하고, 가습하여 4시간 환류한다. 이후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조하여, 800℃에서 1시간 더 열처리했다. 얻어진 처리물에 물을 첨가하여 교반하면서 유리의 염을 용해시킨 후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조시켜 산화 주석 산화 티탄 적층 피복 판 형상 알루미나(실시예 5)를 얻었다.

(실시예 6)

수열생성 알루미나인 YFA-07070 20g를 내용량 250㎖의 폴리 병에 넣어 100㎖의 탈염수와 2㎜의 글래스 비즈 100g를 첨가하여 페인트 컨디셔너로 30분간 충격 처리를 실시했다. 그 후 분산액을 200㎖의 탈염수에 첨가하여 교반한다. 상기 분산액에 50%의 염화 제2 주석 용액 1.0g를 주입 교반하여, 수산화나트륨 용액으로 pH6.0으로 조정한다. 이후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조시켜 산화 주석 피복 판 형상 알루미나를 얻었다.

황산나트륨(무수) 20g를 300㎖의 탈염수에 용해하고, 이것에 해쇄한 상기 산화 주석 피복 판 형상 알루미나를 투입하여 분산한다. 티탄 농도가 16.5%의 염화티탄용액 20g를 주입 교반하고, 가습하여 4시간 환류한다. 이후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조하여, 800℃에서 1시간 더 열처리했다. 얻어진 처리물에 물을 첨가하여 교반하면서 유리의 염을 용해시킨 후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조시켜 산화 주석 산화 티탄 적층 피복 판 형상 알루미나(실시예 6)를 얻었다.

(실시예 7, 실시예 8)

수열생성 알루미나인 YFA-10030(평균입자지름 10.0㎛, 어스펙트비 27, CV값 50) 20g를 내용량 1리터의 플라스크에 넣어, 플라스크 내를 0.05Torr까지 감압한 후, 수증기 분위기하에서, 0.11Torr로 투입 전력 40W로 하여 분체 플라즈마 처리장치(「PT-500」)에 의해 13.56㎒의 고주파 전압을 인가하여, 실온에서 5분간 플라즈마 처리를 실시했다. 다른 내용량 1리터의 플라스크에 황산나트륨(무수) 20g를 300㎖의 탈염수에 첨가하여 교반 용해시킨다. 이 용액에, 플라즈마 처리를 실시한 판 형상 알루미나를 20g 첨가하여 교반 분산한다.

이것과는 별도로 300㎖의 탈염수에 티탄 농도가 16.5%의 염화 티탄 용액 50g를 용해한 용액 A를 준비했다. 판 형상 알루미나 분산액을 염산으로 pH를 2.0로 조정하고, 가온하여 80℃로 한 후, 용액 A를 정량 펌프로 일정한 속도로 기질이 실버 간섭색을 얻을 때까지 4시간에 걸쳐 주입한다. 이동안, 10% 수산화나트륨 용액을 첨가하여, 분산액 중의 pH를 2.0로 유지하고, 분산액 중의 온도도 80℃로 유지했다.

용액 A를 기질이 실버 간섭색을 얻을 때까지 주입한 후, 가습하여 1시간 환류했다. 이후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조하여, 700℃에서 1시간 더 열처리했다. 얻어진 처리물에 물을 첨가하여 교반하면서 유리의 염을 용해시킨 후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조시켜 산화 티탄 피복 판 형상 알루미나(실시예 7)를 얻었다. 수열생성 알루미나를 YFA-07070로 변경한 것 이외에는, 실시예 7과 동일하게 처리를 하여, 산화 티탄 피복 판 형상 알루미나(실시예 8)를 얻었다.

(비교예 1)

황산나트륨(무수) 20g를 300㎖의 탈염수에 첨가하여 교반 용해시킨다. 이 용액에, 수열생성품이 아닌 판 형상 알루미나 A(평균입자지름 55㎛, 어스펙트비 30, CV값 95)를 20g 첨가하여 교반 분산한다. 이 분산액에 티탄 농도가 16.5%의 염화티탄용액 30g를 주입 교반하고, 가온하여 4시간 환류한다. 이후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조하여, 700℃에서 1시간 더 열처리했다. 얻어진 처리물에 물을 첨가하여 교반하면서 유리의 염을 용해시킨 후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조시켜 산화 티탄 피복 판 형상 알루미나(비교예 1)를 얻었다.

(비교예 2)

황산나트륨(무수) 20g를 300㎖의 탈염수에 첨가하여 교반 용해시킨다. 이 용액에, 수열생성품이 아닌 판 형상 알루미나 B(평균입자지름 10㎛, 어스펙트비 4.0, CV값 60)를 20g 첨가하여 교반 분산한다. 이 분산액에 티탄 농도가 16.5%인 염화티탄용액 30g를 주입 교반하고, 가온하여 4시간 환류한다. 이후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조하여, 700℃에서 1시간 더 열처리했다. 얻어진 처리물에 물을 첨가하여 교반하면서 유리의 염을 용해시킨 후, 불용성의 고체를 여과 분리하여, 세정하고, 건조시켜 산화 티탄 피복 판 형상 알루미나(비교예 2)를 얻었다.

(비교예 3)

플라즈마 처리를 하지 않은 판 형상 알루미나(YFA-02050)를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 산화 티탄 피복 판 형상 알루미나(비교예 3)를 얻었다.

(비교예 4)

초음파 처리를 하지 않은 판 형상 알루미나(YFA-07070)를 사용한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여 산화 티탄 피복 판 형상 알루미나(비교예 4)를 얻었다.

(비교예 5)

산(酸)처리를 하지 않은 판 형상 알루미나(YFA-05070)를 사용한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여 산화 티탄 산화 주석 혼합 피복 판 형상 알루미나(비교예 5)를 얻었다.

(비교예 6)

알칼리 처리를 하지 않은 판 형상 알루미나(YFA-02050)를 사용한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 하여 산화 티탄 산화 주석 혼합 피복 판 형상 알루미나(비교예 6)를 얻었다.

(비교예 7)

운모에 산화 티탄을 피복한 시장품 이리오딘 225WII(상품명)(머크·재팬사 제품)를 비교예 7로 한다.

실시예 1∼8 및 비교예 1∼6에서 사용한 기질의 평균입자지름(㎛), 어스펙트비 및 CV값, 및 실시예 1∼8 및 비교예 1∼7에서 얻어진 진주 광택 안료의 금속 산화물의 입자 지름(㎚) 및 CV값를 구하여 표 1에 정리하였다. 평균입자지름 및 어스펙트비는, 주사형 전자현미경 ERA-8000(ELIONIX사 제품:상품명)에서의 화상 사진으로부터 임의의 입자 50개를 선택하여, 그 평균치로부터 산출했다. 또한, CV값은 Multisizer3 COULTER COUNTER를 사용하여 측정하고, 통계적 변이 계수를 산출한 값이다. 금속 산화물의 평균 입자 지름은 FE-SEMS-4800의 화상 사진으로부터 임의의 입자 50개를 선택하여 산출했다.

〔자동차용 도료의 제조예〕

이 예는 본 발명의 진주 광택 안료를 도료 조성물로서 사용하는 경우의, 제조 및 평가의 일례를 나타내는 것이다. 평가에서의 배합예를 표 2에 정리하였다.

상기 배합 A∼H의 각각을 샌드밀로 간이 분산처리를 실시하고, 계속해서 배합 A∼H의 각각을 각 50부와 배합 P의 50부를 균일하게 혼합하여, 도료 조성물 A∼H(표 3)(도료 조성물 100부당 진주 광택 안료 8.55부를 포함한다)를 얻었다.(이들을 실시예 도료 A∼H로 한다.)

상기 배합 I∼O의 각각을 샌드밀로 간이 분산처리를 실시하고, 계속해서 배합 I∼O의 각각을 각 50부와 배합 P의 50부를 균일하게 혼합하여, 도료 조성물 I∼O(표 3)(도료 조성물 100부당 진주 광택 안료 8.55부를 포함한다)를 얻었다.(이들을 비교예 도료 I∼O로 한다.)

상기 실시예 1∼8에서 각각 얻어진 진주 광택 안료를 포함하는 실시예 도료 A∼H 및 비교예 1∼7에서 각각 얻어진 진주 광택 안료를 포함하는 비교예 도료 I∼O의 각각을 흑색 전색지에 No.6의 바코터로 도장(塗裝)을 실시했다. 30분간 실온에서 건조한 후, 120℃, 30분간 베이크 경화시켜 도장 샘플을 작성했다.

이들 도장 샘플에 대해서, 광휘성의 균일성을 시각적 관찰 및 삼차원 변각 광도계(「GP-200」)를 이용하여 반사광 측정, A광원, 입사각 45°, 수광각 45°, 수광 슬릿 0.4㎜평방, 시료면 X축 40㎜ 이동 측정, 데이터 샘플링 0.1㎜ 간격의 조건으로 측정하여, 수광 강도의 통계적인 분산치를 계산했다. 측정 장치를 도 1에, 측정에 의해 얻어진 그래프의 일례를 도 2에, 측정 결과를 표 3에 나타낸다.

또한 각각의 코팅된 견본의 입자감이 없는 부드러운 상태를 시각적인 관찰로 평가하고 삼차원 변각 광도계(「GP-200」)를 이용하여 반사광 측정, A광원, 입사각 45°, 수광각 45°와 0°, 앙각 2.5°의 조건으로 측정하여, 반사 강도비(45°/0°)를 계산했다. 측정에 의해 얻어진 그래프의 일례를 도 3에, 측정 결과를 표 3에 나타낸다.

실시예 도료는 비교예 도료보다, 광휘성의 분산 정도를 나타내는 분산치가 낮고 전체적으로 균일한 광휘성이 있다. 또한 실시예 도료는 비교예 도료보다, 수광각 45°와 0°에서의 반사 강도비가 낮고 정반사광과 산란광이 균형적인 부드러운 실키감을 겸비한다.

또한, 본 발명의 진주 광택 안료를 함유하는 화장료, 플라스틱, 세라믹, 잉크, 토너, 잉크젯 잉크 조성물에 있어서도, 전체적으로 균일한 광휘성과 입자감이 없는 부드럽고 고급스러운 광휘성인 실키감을 겸비하여, 요구되는 의장성을 충분히 만족할 수 있다.

본 발명의 진주 광택 안료는, 전체적으로 균일한 광휘성과 입자감이 없는 부드럽고 고급스러운 광휘성의 실키감의 색조를 가진 것에 의해서, 이들 색조를 요구하는 분야, 예를 들면, 세라믹, 수지, 도료, 건재, 잉크, 토너, 잉크젯 잉크, 화장료 등의 분야 외에, 의장성을 요구하는 분야에 최적이다.

Claims

수열법으로 생성한 박편 형상 알루미나 기질과, 그 표면에 형성된 적어도 티탄산화물을 포함하는 적어도 1종의 금속 산화물로 이루어진 피복층으로 구성되고, 상기 금속 산화물은 1∼500㎚의 평균입자지름을 가지는 것이며,

안료의 평균입자지름의 통계적 변이 계수가 20∼90인 것을 특징으로 하는 진주 광택 안료.
제 1 항에 있어서, 상기 금속 산화물 피복층이, 티탄 산화물을 포함하는 2종류 이상의 금속 산화물의 혼합층이거나 적층이거나, 또는 혼합층 및 적층인 진주 광택 안료.
제 1 항에 있어서, 상기 박편 형상 알루미나 기질의 평균입자지름이, 0.1∼50㎛인 진주 광택 안료.
제 1 항에 있어서, 상기 박편 형상 알루미나 기질의 어스펙트비(입자 지름/두께)가, 5∼500인 진주 광택 안료.
제 1 항에 있어서, 상기 박편 형상 알루미나 기질은 그 평균입자지름의 통계적 변이 계수가 20∼90인 것인 진주 광택 안료.
삭제
수열법으로 생성되고 또한 플라즈마 처리, 초음파 처리, 산(酸)처리, 알칼리 처리, 충격 처리 및 화학 에칭 처리로부터 선택되는 적어도 1종의 방법으로 표면이 활성화된 박편 형상 알루미나 기질을 물속에 분산시키고, 상기 분산액 속에 적어도 티탄염을 포함하는 금속염을 가수분해하여, 생성한 금속 수산화물 또는 금속 산화물을 상기 알루미나 기질 표면에 침착시킨 후, 상기 침착물을 열처리하여 알루미나 기질 표면에 1∼500㎚의 평균입자지름을 가진 금속 산화물 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는 진주 광택 안료의 제조 방법.
제 1 항에 기재된 진주 광택 안료와 피막 형성성 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
제 8 항에 있어서, 액상 매체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
제 8 항에 기재된 도료 조성물로 이루어진 베이스 코트층과, 상기 베이스 코트층 상에 형성된 클리어 코트층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층 코트.
제 10 항에 있어서, 광도계에 있어서의 반사광 강도의 통계적 분산치가, 5이하인 다층 코트.
제 10 항에 있어서, 변각 광도계에 있어서, 수광각 45°와 수광각 0°의 반사광 강도비(45°/0°)가, 100 이하인 다층 코트.
기체(基體) 표면상에 형성된 제1 착색 베이스 코트층과, 상기 제1 착색 베이스 코트층 상에 형성된 제 8 항에 기재된 도료 조성물로 이루어진 제2 베이스 코트층과, 상기 제2 베이스 코트층 상에 형성된 클리어 코트층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 코트.
기체(基體) 표면상에 형성된 제1 코트층과, 상기 제1 코트층 상에 형성된 제 8 항에 기재된 도료 조성물로 이루어진 적어도 하나의 제2 코트층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층 코트.
기체(基體) 표면상에 적층으로 형성된 적어도 두개의 제1 코트층과, 상기 적어도 두개의 제1 코트층간에 제 8 항에 기재된 도료 조성물로 이루어진 적어도 하나의 제2 코트층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층 코트.