(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
α−アルミナからなる板状粒子に厚みが１０から５００ｎｍであるチタニア層を被覆してなることを特徴とする干渉色を有するアルミナチタン系顔料。
【請求項２】
α−アルミナ板状粒子の粒径が０．５から５０μｍ、アスペクト比が１０から５０の形状をもつものである請求項１記載の干渉色を有するアルミナチタン系顔料。
【請求項３】
α−アルミナ板状粒子および水溶性チタン塩および尿素を水系で混合、加熱してα−アルミナ板状粒子表面に水和酸化チタンを均一に沈殿被覆し、ついで６００〜１０００℃でか焼することによりアルミナ基板に、均一に厚みが１０から５００ｎｍであるチタニア層を被覆させることを特徴とする干渉色を有するアルミナチタン系顔料の製造方法。
【請求項４】
被覆されるアルミナの表面積（ｍ２）当りチタン量０．４×１０−３ｍｏｌから１６×１０−３ｍｏｌ、尿素量０．０２ｍｏｌから０．２ｍｏｌを必要とする請求項３記載の干渉色を有するアルミナチタン系顔料の製造方法。
【請求項５】
水和酸化チタン被覆工程において液温を８０から９０℃に維持する請求項３又は４記載の干渉色を有するアルミナチタン系顔料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、干渉色を有し、改善された光沢および改善された着色力を有するアルミナチタン系顔料およびその製造方法である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、干渉色を有する顔料としては、グアニンからなる天然魚鱗箔や、マイカを基板粒子としてこれにチタニアを被覆することにより得られるマイカチタン系顔料が用いられている。天然魚鱗箔は大変優れた真珠光沢を示し、人体に対して無害である等の利点があるが、価格が高く供給量に制限があり、又、乾燥による凝集力が大変強く、再分散が難しい等の問題点がある。マイカチタン系顔料は、大変優れた人工の干渉色を有する顔料であるが、基板粒子であるマイカが天然鉱物であるため品質管理が難しい。この顔料の性能は基板粒子の粒子径と厚みによるが、粒子を劈開するための技術が未熟であり、様々な質感を持つ顔料の作成が難しい等の問題点がある。
【０００３】
しかし、マイカチタン系顔料は、真珠光沢と様々な干渉色を有することから、化粧品、塗料、プラスチック等の顔料として広く用いられている。その製法としてはチタンの無機塩（例えば硫酸チタニル）の水溶液をマイカの存在下で加水分解し、マイカ表面に水和酸化チタンを析出させた後、か焼する方法が一般的である。使用するマイカは、一般に白雲母系マイカである。又、マイカは予め湿式粉砕し、分級を行ない粒子径を揃えたものを使用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
魚鱗箔からなる天然干渉顔料は、価格の高い点や乾燥時の凝集、供給体制等の問題がある。マイカチタン系顔料は、マイカ粒子上のチタニア被覆層の厚さによって様々な干渉色を呈する。しかし、天然マイカには鉄分が含まれており、これに起因する色くすみが起きることや、マイカ粒子の粒子形状やアスペクト比等の形状因子のコントロールが難しい等の問題点がある。又、かかる顔料に使用されるマイカ粒子は、高度に湿式解砕し、分級した粉体であり、乾燥状態で保存できない点で不都合である。又、マイカの場合、融点が１０００℃程度でアルミナより耐熱性が劣る。さらに天然鉱物であるため、鉄等の成分が含まれており、水和酸化チタン被覆後のか焼工程により鉄成分が発色し、色のくすみなどが生じ易い。
【０００５】
本発明は以上の従来技術における問題点を解決せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、α−アルミナからなる板状粒子に厚みが１０から５００ｎｍであるチタニア層を被覆してなることを特徴とする干渉色を有するアルミナチタン系顔料である。
【０００７】
本発明は、このようにα−アルミナからなる板状粒子表面をチタニアで被覆することにより、改善された光沢および改善された着色力を有する色くすみ少ない干渉色を有する顔料を開発するに至った。
【０００８】
本発明に使用するα−アルミナからなる板状粒子は、特開平６−３１６４１３号や特願平７−２３７８８２号（いずれも本件出願人等の出願に係る出願）に記載された製法で得られたα−アルミナ板状粒子を用いるとよい。すなわち、水酸化アルミニウム又はアルミナ水和物にＮａＯＨ、Ｎａ２ＳｉＯ３、リン酸等を結晶抑制剤として添加して水熱合成することによって得られる。このα−アルミナ板状粒子は表面の平滑性が優れており、合成条件を変えることによりα−アルミナ板状粒子の形状を変化させることができ、それによって光輝感のコントロールが可能であり、又、チタニア被覆層の膜厚を変えることにより様々な色を出すことができる。これにより様々な色感を示す顔料の作成が可能となった。
【０００９】
干渉顔料の基板粒子にα−アルミナを用いているため、天然マイカに見られるような水和酸化チタン被覆後の基板粒子の劈開は起こさず、結晶周辺部の凹凸が天然マイカに比べて大変少なく、この部位での光の乱反射が少ないため干渉色が大変鮮やかである。
【００１０】
本発明におけるα−アルミナ板状粒子は粒径を０．５から５０μｍ、アスペクト比が１０から５０のものが好適である。α−アルミナ板状粒子の粒径のさらに好ましい範囲としては、０．５から１５μｍと２０から３０μｍとがある。０．５から１５μｍの場合は輝度を低く抑えることができる。そして淡いパール調とすることができる。２０から３０μｍの場合は輝度を高くすることができ、きらびやかなパール調とすることができる。このように光輝感を変えることによって、用途による使い分けができる。又、チタニア層の膜厚は１０から５００ｎｍであることがよい。チタニア層を厚くすることにより色合いが変化するが、さらに厚くすることにより、元の色に戻り、色合が変化する。すなわち、チタニア層の厚さにより色合いの１次変化とそれ以上の高次変化とがある。
【００１１】
本発明は又、α−アルミナ板状粒子を純水中に分散させ、尿素、水溶性チタン塩（例えば硫酸チタン）を混合、加熱してα−アルミナ板状粒子表面に水和酸化チタンを均一に沈殿被覆し、ついで６００〜１０００℃でか焼することによりアルミナ基板に、均一に厚みが１０から５００ｎｍであるチタニア層を被覆させることを特徴とする干渉色を有するアルミナチタン系顔料の製造方法である。
【００１２】
干渉色を得るために必要な量の水溶性チタン塩をα−アルミナ板状粒子１ｍ２当たり０．４×１０￣３ｍｏｌから１６×１０￣３ｍｏｌ、より好ましくは１．２×１０￣３ｍｏｌから１２×１０￣３ｍｏｌを加える。０．４×１０￣３ｍｏｌ未満では基板粒子をチタニアで被覆しきることができず、１６×１０￣３ｍｏｌを越えると水和酸化チタン被覆後の被覆層にひび割れが起きてしまう点で不都合である。さらに尿素をα−アルミナ板状粒子１ｍ２当たり０．０２ｍｏｌから０．２ｍｏｌ、好ましくは０．０６ｍｏｌから０．１２ｍｏｌを添加する。０．０２ｍｏｌ未満では被覆時の粒子の凝集がひどく、０．２ｍｏｌを越えるとチタニア粒子がα−アルミナ板状粒子上に付着しにくい点で不都合である。
【００１３】
これを純水中に良く分散させ、続いて８０から９０℃に急速に加熱し、その温度で２．５から５時間保持し、尿素の加熱加水分解により発生するアンモニアによりチタン塩を加水分解して、α−アルミナ板状粒子表面上に水和酸化チタンを析出させる。この場合、８０℃未満の温度では反応速度が大変遅くなってしまい不都合である。９０℃を超えると水和酸化チタンがα−アルミナ粒子に付着しにくくなる点で不都合である。水和酸化チタンで被覆されたα−アルミナ板状粒子を６００から１０００℃でか焼することにより、水和酸化チタンをチタニアとし、アルミナチタン系顔料を得る。か焼温度が６００℃未満ではチタニアの結晶構造をとらないため、１０００℃を超えるとチタニア粒子が成長してしまい干渉が起きにくくなるため不都合である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を実施例により具体的に説明する。
【００１５】
【実施例】
実施例１ないし３
粒径１０μｍ、アスペクト比２０、あるいは粒径６μｍ、アスペクト比３０、あるいは粒径４μｍ、アスペクト比３０のα−アルミナ板状粒子１０ｍ２とイオン交換水２００ｍｌ、尿素０．０８ｍｏｌ／ｍ２、硫酸チタンをそれぞれ１．４×１０￣３ｍｏｌ／ｍ２、２．１×１０￣３ｍｏｌ／ｍ２、２．８×１０￣３ｍｏｌ／ｍ２硝子容器中で混合し、これを９０℃まで加熱し、この温度で反応の終了まで保持した。この後、純水で雑イオンがほぼなくなるまで洗浄を行い乾燥させ、７００℃でか焼することにより外観色が純白である顔料を得た。この顔料は、顔料１５部とクリアーラッカー１００部とを混合し隠蔽率試験紙に塗布することにより真珠光沢をもつ塗布面を得ることができる。これらは各粒径においてそれぞれ黄、紫、緑（２次干渉色）の鮮やかな色調を示すが、光輝感は余り強くない。
【００１６】
実施例４ないし６
粒径１０μｍ、アスペクト比２０、あるいは粒径６μｍ、アスペクト比３０、あるいは粒径４μｍ、アスペクト比３０のα−アルミナ板状粒子２ｍ２とイオン交換水２００ｍｌ、尿素０．０８ｍｏｌ／ｍ２、硫酸チタンをそれぞれ１．４×１０￣３ｍｏｌ／ｍ２、２．１×１０￣３ｍｏｌ／ｍ２、２．８×１０￣３ｍｏｌ／ｍ２硝子容器中で混合し、これを８０℃まで加熱し、この温度で反応の終了まで保持した。この後、純水で雑イオンがほぼなくなるまで洗浄を行い乾燥させ、７００℃でか焼することにより外観色が純白である顔料を得た。この顔料１５部とクリアーラッカー１００部とを混合し、隠蔽率試験紙に塗布することにより真珠光沢をもつ塗布面を得ることができた。これらは各粒径においてそれぞれ黄、紫、緑の鮮やかな色調を示すが光輝感はあまり強くない。
【００１７】
実施例７
粒径３０μｍ、アスペクト比２０のα−アルミナ板状粒子１０ｍ２とイオン交換水２００ｍｌ、尿素０．０８ｍｏｌ／ｍ２、硫酸チタンをそれぞれ１．４×１０￣３ｍｏｌ／ｍ２、２．１×１０￣３ｍｏｌ／ｍ２、２．８×１０￣３ｍｏｌ／ｍ２硝子容器中で混合し、これを９０℃まで加熱し、この温度で反応の終了まで保持した。この後、純水で雑イオンがほぼなくなるまで洗浄を行い、乾燥させ、７００℃でか焼することにより外観色が純白である顔料を得た。この顔料は、顔料１５部とクリアーラッカー１００部とを混合し隠蔽率試験紙に塗布することにより、真珠光沢をもつ塗布面を得ることができる。これらはそれぞれ黄、紫、緑の鮮やかな色調を示し、又、大変強い光輝感をもつ。
【００１８】
実施例８から１０
粒径１０μｍ、アスペクト比２０、あるいは粒径６μｍ、アスペクト比３０、あるいは粒径４μｍ、アスペクト比３０のα−アルミナ板状粒子１０ｍ２とイオン交換水２００ｍｌ、尿素０．０６ｍｏｌ／ｍ２、硫酸チタンをそれぞれ０．４×１０￣３ｍｏｌ／ｍ２、０．５×１０￣３ｍｏｌ／ｍ２、０．７×１０￣３ｍｏｌ／ｍ２硝子容器中で混合し、これを９０℃まで加熱し、この温度で反応の終了まで保持した。この後、純水で雑イオンがほぼなくなるまで洗浄を行い、乾燥させ、７００℃でか焼することにより、外観色が純白である顔料を得た。この顔料は、顔料１５部とクリアーラッカー１００部とを混合し隠蔽率試験紙に塗布することにより、真珠光沢をもつ塗布面を得ることができる。これらは、各粒径においてそれぞれ黄、紫、緑（１次干渉色）の鮮やかな色調を示す。
【００１９】
【発明の効果】
本発明のアルミナチタン系顔料は、従来の干渉色を有する顔料とは異なり、色くすみを起こすことがなく、又、粒子径を変えることにより光輝感を変化させることができ、チタニア層の膜厚を変えることにより様々な色感を示す。基板として用いるα−アルミナ粒子は有色物質を含んでおらず、このために外観色が純白である干渉顔料を得ることができ、平滑性に富んでおり、粒子周辺部の凹凸が大変少ないため従来の干渉顔料と比べて発色が鮮やかである。又、硬度が高く化学的安定性に優れているため屋外で用いる塗料としては耐久性が高い点で優れている。又、本発明の製造方法によれば鮮やかな色調および真珠光沢を調整することができ、しかも色くすみのない使用性に優れたアルミナチタン系顔料を得ることができる。