(57)【要約】  玉虫色の磁性顔料が、基材上にフェライト層と第２の酸化金属層を続けて堆積させることによって製造される。基材は、板状であって良く、そしてフェライトで被覆され、次に第２の酸化金属層で被覆され、干渉色を発生させる。層の内の少なくとも１層は磁性である。磁性顔料は、ペイント等の被覆に使用して良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基材；
（ｂ）前記基材に堆積した少なくとも１種のフェライト層；及び
（ｃ）前記フェライト層に堆積した状態であり、そして約６００〜８００℃で焼成することにより形成され、且つ干渉色付与層である、少なくとも１種の非フェライト酸化金属層、
を含むことを特徴とする磁性有効顔料。
【請求項２】
前記フェライト層が酸化鉄と他の酸化金属との二重酸化物であることを特徴とする請求項１に記載の磁性有効顔料。
【請求項３】
前記フェライト層がコバルトフェライトであることを特徴とする請求項１に記載の磁性有効顔料。
【請求項４】
前記フェライト層が、約７００℃〜約９２５℃で焼成することにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の磁性有効顔料。
【請求項５】
干渉色付与層が二酸化チタン、酸化鉄、二酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、オキシ塩化ビスマス、二酸化シリコン、フッ化マグネシウム、及び酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項１に記載の磁性有効顔料。
【請求項６】
非フェライト酸化金属層が二酸化チタンであることを特徴とする請求項１に記載の磁性有効顔料。
【請求項７】
前記非フェライト酸化金属層を、約７００℃以下で焼成することによって形成することを特徴とする請求項１に記載の磁性有効顔料。
【請求項８】
フェライト層がコバルトフェライトであり、そして非フェライト酸化金属層が二酸化チタンであることを特徴とする請求項１に記載の磁性有効顔料。
【請求項９】
基材が、マイカ、ガラスフレーク、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、オキシ塩化ビスマス、及び窒化ホウ素であることを特徴とする請求項１に記載の磁性有効顔料。
【請求項１０】
請求項１に記載の顔料を含む三次元有効精製物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色彩有効材料(color effect material)に関する。特に、本発明は、玉虫色（虹色）という特徴を有する磁性有効材料に関する。
【０００２】
ここで、本出願は、出願日が２００６年４月６日のＵＳ  Ｓｅｒｉａｌ  ６０／７４４，４０１；出願日が２００６年１０月１１日のＵＳ  Ｓｅｒｉａｌ  １１／５４８，３６１に基いて優先権を主張しており、これら文献の全てがここに導入される。
【背景技術】
【０００３】
今日の市場では、商人は、絶えず消費者の製品のデザインを改良し、そのような商品をユニークで魅力的なものとし、そしてこれによりこのような製品の売り上げによる歳入を増加させる方法を探している。消費者の商品のための市場は、競争的なものである。色彩及び画像に影響する顔料は、商品を区別し、及び／又は製品の審美的アピールを改良するために使用される。プラスチック物品の場合にしばしば該当するケースであるが、色彩は、成形又は他の形成工程の間に、着色剤をプラスチックに導入することによって得られる。成形されたプラスチック物品の着色、又は被覆物への着色剤(colorant)の導入では、着色剤は、しばしば固体無機顔料である。製品の着色に使用される顔料は、工業的に広範囲に存在する。
【０００４】
用途（アプリケーション）又は工業とは無関係に、販売者は、商品の販売における色彩と画像に影響する顔料の重要性を理解している。物品の特殊な色彩効果は、新規な審美的流行を駆り立て、よりダイナミックな目視効果を生み出し、ブランド承認を改良し、そして製品の区別化（差別化）を形成する。色彩効果を達成するために、しばしば色彩有効顔料(color effect pigment)が使用される。玉虫色（虹色）を含む顔料等の有効顔料が、工業分野に使用される。ここで、この工業分野は、自動車又はオートバイの仕上／被覆に使用される成形プラスチック等の物品；ヘルメット、スケート、スノーボード、スケートボード等のスポーツ用品；キッチンカウンタートップ、浴槽、又はタイルを含むフローリング等の固体表面塗装；流し台、シャワー室又はバスタブ等の衛生器具；装飾物品、つぼ、ボウル、コンテナー、フィルム、グリッタ、家の羽目板、及び構造物の被覆（塗装）を含む。
【０００５】
しばしば消費者は、色彩(color)を、物品を購入するための主要な理由にする。色彩の重要性は、自動車、家庭用品、及び家庭用電気製品の購入に際しての消費者の決定（判断）において特に顕著になる。販売者は、特定の商品が消費者へのアピールを大きく増すめ、従って収益を増すために、色彩の有用な範囲を形成する方法、又は特定の色彩の選択方法を実現化させる。このことは、自動車；自転車；トースター、ミキサー、コーヒーメーカーを含む家庭機器；フロアタイル、及びキッチンカウンタートップ等の固体表面の表品のために、大量の色彩が提供されていることからも明らかであり、そして色彩は、各シーズンの流行によって影響される。
【０００６】
特定のジェンダー（性）に商品を誘うか又は招くための道具として、又は伝統的に他方側のジェンダーに適合する商品から、特定のジェンダーを遠ざけないようにするために、色彩を使用した市場戦略が展開されてきた。例えば、今日、ホームウェア等の商品を購入するように男性を誘うために、ダーク又はニュートラルカラーが使用されているが、このような商品は、伝統的に女性によって購入されてきたものである。同様に、コンピュータ、電話、ポータブルミュージックデバイス、デジタルオーガナイザー等のためのケーシング等の電子部品用ケーシングは、女性がこれら製品を購入するように誘うために、明るい色彩で着色されている。
【０００７】
市場における広範囲の色彩と色彩効果は、顔料技術の進展と相互関係を有している。顔料は、天然の状態と合成の状態の両方の状態で存在する。上述のように、色彩有効顔料は、物品を着色するために現在使用されている顔料の１種である。通常、酸化金属とこれらのバリエーションが、これら色彩効果を提供するために使用される。色彩有効顔料については、ラスター（光沢:luster）と真珠光沢(pearlescence)を与えることが重視されている。例えば、真珠箔は、真珠状、メタリック、及び玉虫色の効果を発生させる。使用されている色彩有効顔料の広範囲の種類が、二酸化チタン等の酸化金属で被覆されたマスコバイトマイカプレートレット(muscovite mica platelet)を含んでいる。この種類の顔料は、Ｌ．Ｍ．Ｇｒｅｅｎｓｔｅｉｎ，“Ｎａｃｒｅｏｕｓ（Ｐｅａｒｌｓｃｅｎｔ）Ｐｉｇｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ”，Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，  Ｖｏｌｕｍｅ  １，  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．，８２９〜８５８頁（１９８８）に（最初に）記載されている。有効顔料の特徴的な外観は、光の複数の反射と透過の結果によるものである。通常、プレートレット基材は、被覆物のものとは異なる屈折率(refractive index)を有し、そして、通常、有る程度の透明度を有している。被覆物は、１層以上の薄いフィルムの状態で、プレートレットの表面上に堆積（沈殿）して設けられている。プレートレットの被覆についての重要な局面の一つは、最適の光沢（玉虫色の光沢）を達成するために、被覆はスムーズ（平滑）でそして均一でなければならないことである。この理由は、不規則な表面が形成された場合、光の分散が発生し、そして被覆されたプレートレットがもはや有効顔料として機能しないからである。更に、被覆は、プレートレットに強く付着していなげればならず、そうでなければ被覆は加工の間に分離し、相当な破損と光沢の損失をもたらす。
【０００８】
比較的薄い二酸化チタン被覆（被膜）は、真珠状又は銀状の光沢を発生させる。より厚く被覆されたマイカプレートレットは、その成分が無色であっても、光の干渉の現象によって色彩を発生させる。この種の被覆プレートレットは、干渉顔料(interference pigment)として公知である。反射色と称される色彩は、反射角が入射角に等しくなる正反射又は鏡状反射によって最も効果的に見られる。反射色は、光学的厚さの関数であり、すなわち、幾何学的厚さは、被覆物（被膜）の屈折率(refractive index)の倍数である。約８０ｎｍ〜約１４０ｎｍの光学的厚さは、白色、銀状又は真珠状の白色と称して良い反射を発生させ、一方、約１５０ｎｍ以上の光学的厚さは、色彩反射を発生させる。
【０００９】
＊市販されているものの中で最も頻繁に出くわす顔料は、二酸化チタンで被覆されたマイカ、及び酸化鉄で被覆されたマイカの顔料である。酸化金属層が被覆可能であり、これにより種々の所望の効果を得ることも公知である。例えば、特許文献１（Ｌｉｎｔｏｎ，Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．３，０８７，８２８）は、種々の酸化物（この酸化物は、チタン、鉄、コバルト、及びクロムのものを含む）で被覆されたマイカについて記載しており、この酸化物の上に、所望により、「焼成」された二酸化チタンの層を設けることが可能であることも記載されている。特許文献２（Ｂｒａｎｄ，Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．３，７１１，３０８）には、第１の層と二酸化チタンの第２の層で被覆されたマイカが記載されている。ここで、上記第１の層は、チタンの酸化物と１種以上の他の酸化金属（この他の酸化金属は、例えば、酸化鉄、酸化クロム及び／又は酸化コバルトが可能である。）との混合物である。特許文献３（Ｆｒａｎｚ，Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４，７４４，８３２）には、マイカを二酸化チタンの層で被覆し、そして「焼成（か焼）」して２層、すなわち内側の二酸化チタン層と外側のシュードブルッカイト(pseudobrookite)層を形成することが記載されている。酸化鉄の第２の層が堆積されて、そして、顔料が再度焼成されている。
【００１０】
有効顔料は、必ずしもマイカベースである必要はなく、ガラスベースであっても良く、又は他の種類のプレートレットを含んでも良い。同一出願人による特許文献４（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．６，７９４，０３７）、特許文献５（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．６，８００，１２５）及び特許文献６（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．６，８２１，３３３）には、色彩有効材料(color effect materials)が開示されている。この有効材料は、複数のカプセル化（被覆）した基体プレートレットからなっている。そして、各プレートレットは、向けられた光に対しての反射体として作用する高反射性層、向けられた光に対して選択的に透明なスペーサー層、及び任意に、酸化鉄層（酸化鉄層は、存在する場合には、スペーサー層又は高反射性層の何れの上に存在しても良い）でカプセル化されている。適切な高反射性層は、例えば、銀、金、プラチナ、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、オスミウム、イリジウム、又はこれらの合金を含む。適切なスペーサー顔料層は、酸化金属、窒化物、フッ化物又はカーバイド又はポリマーを含んで良い。
【００１１】
Ｔａｍｉｏ  Ｎｏｇｕｃｈｉ“Ｂｌａｃｋ  Ｉｒｏｎ  Ｏｘｉｄｅ  Ｃｏａｔｅｄ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｌｅｒ  Ｐｉｇｍｅｎｔ”，  ＩＦＳＣＣ，Ｙｏｋｏｈａｍａ，ｐａｇｅｓ６１８−６３９（Ｏｃｔｏｂｅｒ  １３−１６，１９９２）及びＵＳ  Ｐａｔｅｎｔ４，８６７，７９３は、Ｆｅ3Ｏ4被覆マイカを教示している。
【００１２】
フェライトを含んだ真珠光沢顔料は、この技術分野で公知である。例えば、特許文献７（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，３４４，４８８）及び特許文献８（ＤＥ４１２０７４７）には、酸化鉄で被覆されているマイカプレートレットの上に酸化亜鉛を堆積（沈殿）させることが記載されている。酸化金属層が被覆されることも公知である。例えば、上述した特許文献１（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．３，０８７，８２８）には、ＴｉＯ2層上にＦｅ2Ｏ3を堆積させることが記載されており、一方、特許文献２（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．３，７１１，３０８）には、二酸化チタン及び／又は二酸化ジルコニウムで被覆されているマイカ上に、チタンと鉄酸化物が存在する顔料が記載されている。特許文献９（ＵＳＰａｔｅｎｔ４，４３５，２２０）も参照される。
【００１３】
Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎは、顔料技術に積極的に参加してきた。例えば、同一出願人による特許文献１０（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．６，１３９，６１５）には、ＥｎｇｅｌｈａｒｄのＢｌａｃｋ  ＯｌｉｅｖｅTM顔料が記載されており、フェライトを含む真珠光沢の顔料を開示している。この‘６１５顔料は、水和した鉄化合物と板状(platy)の粒子のスラリーに金属イオンを加え、次に金属と水和した鉄化合物を共焼成(co-calicine)することにより得ることができる。また、同一出願人による特許文献１１（Ｕ．Ｓ．ｐａｔ．Ｎｏ．６，３６１，５９３）には、ブラック吸収色を有する光沢のある干渉顔料が開示されている。‘５９３に開示されている顔料（‘５９３顔料）は、第１の層（第１の層は、水和したチタン、鉄及びコバルト又はクロム酸化物又は両方の組合せを有している。）を有するマイカを含んでおり、そして第１の層を、水和したチタン及び／又は鉄酸化物で被覆している。
【００１４】
２００２以来公表してきた‘５９３顔料は、Ｅｎｇｅｌｈａｒｄが提示する広範囲にわたる顔料の一例であり、‘５９３顔料は、シャンパン色でアンダートーンのマイカベース有効顔料である。この顔料は、かつてはマイカベースの顔料では達成することが困難であったブラウン−ブラックの影(shade)を示し、及びこれにより黒色の、光沢、真珠光沢のある仕上がり（フィニッシュ）を生成する。‘５９３顔料は、多くの異なる適用に使用されてきており、これらの適用には、成形プラスチック又は電子装置、器具、スポーツ用品の被覆、及び梱包、特殊装飾被覆、及びインク、革製品用の被覆物とインク、固体表面塗装（すなわち、カウンタートップとフローリング）、自動車被覆及び構造物被覆が含まれる。
【００１５】
【特許文献１】Ｌｉｎｔｏｎ，Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．３，０８７，８２８
【特許文献２】Ｂｒａｎｄ，Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．３，７１１，３０８
【特許文献３】Ｆｒａｎｚ，Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４，７４４，８３２
【特許文献４】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．６，７９４，０３７
【特許文献５】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．６，８００，１２５
【特許文献６】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．６，８２１，３３３
【特許文献７】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，３４４，４８８
【特許文献８】ＤＥ４１２０７４７
【特許文献９】ＵＳＰａｔｅｎｔ４，４３５，２２０
【特許文献１０】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．６，１３９，６１５
【特許文献１１】Ｕ．Ｓ．ｐａｔ．Ｎｏ．６，３６１，５９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、消費者を誘う色彩と色彩効果の重要性はますます増してきており、顔料技術の最大の可能性に適合させるというニーズが常に存在する。顔料技術は、消費者の需要に照らして開発を続ける必要がある。例えば、消費者と商人は、ブラウン−ブラック以外に影を示し、そして干渉色を示す、磁性顔料を有している製品を望んでいる。前述のように、見た目のアピールがより良好な商品は、見た目にアピール／魅力が劣る商品よりも消費者に物品を購入させるように誘うという点で、顔料技術の進歩は、商品にとって重要である。消費者の需要の明確なイラストレーション（例証）は、家庭用品マーケットに見ることができる。自宅所有者及び住宅建築業者は、住宅を建てるか、又は改装する時に、上品質または上品質のように見えることを望む。消費者のドルを競う場合、玉虫色の磁性顔料を使用した構造デザインは、非常に有効に作用する。
【００１７】
従って、ブラウン−ブラック特性よりは、むしろ玉虫色の特性を有する磁性顔料を製造する新規な顔料組成物を製造することが望まれている。磁性及び玉虫色の特性を有するデザイン又は色彩パターン／効果を製造すること、及びこのような特性を有し、物品のアピールを増す製品を製造することも望まれている。同様に、物品を顔料で着色し、新しい色彩バリエーション、効果、及び／又は色彩デザイン及びパターンを創り出す方法が望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
要約
本願出願は、玉虫色の磁性有効顔料を提供することにより、この技術分野の需要に応えるものである。本発明の顔料は、板状の基材にフェライトを堆積させ、そしてフェライト上に第２の酸化金属層を堆積させることによって製造される。従って、本願は、（ａ）基材；（ｂ）上記基材に堆積した少なくとも１種のフェライト層；及び（ｃ）上記フェライト層に堆積した状態であり、及び干渉色付与層であり、そして約６００〜８００℃で「焼成」することにより形成される、少なくとも１種の非フェライト酸化金属層、を含むことを特徴とする磁性有効顔料を提供する。
【００１９】
これら顔料は、特徴的な色彩特性を有する製品、例えば、三次元イメージフィルムを製造するのに使用して良い。新規な玉虫色の磁性顔料は、ブラック−ブラウン効果を与える従来の磁性顔料とは異なるものである。所望により、磁性顔料は、その形成の間、磁界を使用して製品中又は製品上で方向付けし、種々の色彩効果及び色彩パターンを作り出して良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図面の簡単な説明
図１は、実施例１の磁性顔料のＸＲＤである。
【００２１】
図２は、実施例２の磁性顔料のＸＲＤである。
【００２２】
図３は、実施例５の磁性顔料のＸＲＤである。
【００２３】
図４は、比較例Ａの非磁性顔料のＸＲＤである。
【００２４】
図５は、実施例６の磁性顔料のＸＲＤである。
【００２５】
図６は、実施例７の磁性顔料のＸＲＤである。
【００２６】
発明の詳細説明
本発明（本願）は、新規な玉虫色の磁性有効顔料に関し、及びこのような顔料を製造する方法に関する。本発明の顔料は、新規な色彩パターン又は画像効果を製造するのに使用され、及びこのような新規な色彩パターン又は画像効果を有する製品（例えば、三次元画像フィルム）を製造するのに使用される。磁性顔料は、磁界を使用して操作し、色彩パターン又は画像効果を作り出すことができる。
【００２７】
本発明の磁性顔料は、代表例では、プレートレット基材、フェライト層、及び第二の酸化金属層を相次いで含むものである。基材上に堆積した、少なくとも１層の層が、磁性特性を有するものである。顔料は、磁性酸化物層に帰される磁性特性を有するだけでなく、少なくとも１種の色彩付与層からの干渉に帰される玉虫色の特性をも有している。例えば、本発明で有用な顔料は、磁性特性を有するフェライト層、及び顔料に玉虫色の特性を与える干渉色付与層である第２の酸化金属層で被覆されたプレートレットに基いて良い。第２の酸化金属層（又は第２の干渉色付与層）は、基材上に堆積されたフェライト層を被覆する最外層である。
【００２８】
本発明に使用される基材は、透明又は不透明なもので、そして天然又は合成材料でできている。有用な基材は、天然マイカ、合成マイカ、ガラスフレーク、カオリン、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3及びこれに類似するもの等の板状基材である。有用なプレートレットの更なる例は、オキシ塩化ビスマス、窒化ホウ素を含む。有用な不透明又は金属基材は、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、銅、銅合金、黄銅、スズ、鉄、青銅、亜鉛、亜鉛合金、銀、コバルト、及びニッケルを含む。他の有用な基材は、タルク、真珠、プレートレット形状の酸化鉄、ＴｉＯ2プレートレット、例えば、同一出願人によるＵＳ  Ｐａｔｅｎｔｓ  ４，１９２，６９１及び５，６１１，８５１（これらの文献はここに導入される）に開示されたもの、又は基材の混合物、例えば同一出願人によるＵＳ  Ｐａｔｅｎｔ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  ２００４／０１２３７７９Ａ１（この文献は、参照によりここに導入される）に開示されているものである。
【００２９】
フェライト層は、酸化鉄と他の酸化金属の複酸化物である。フェライトは、通常、式ＭＦｅ2Ｏ4（但し、Ｍは、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、カドミウム、マンガン、マグネシウム、コバルト、ニッケル、銅、鉄、及びこれに類似するもの等の二価の状態で存在可能な金属の１種又は混合物である）に適合するものである。金属Ｍは磁性であり、そしてコバルト、ニッケル、鉄又はマンガンの内の１種又はこれらの混合物であることが好ましい。フェライト層は、金属Ｍの供給源と鉄化合物とを組合せ（化合させ）、この後に層を基材の上に沈殿させ、次に「共焼成」させることによって製造される。
【００３０】
ここで使用されている「基材の上に堆積した少なくとも１種のフェライト層」という記載は、フェライト層が直接的に基材と接触して良く、又は少なくとも1種の添加剤、又は少なくとも１層の層が、基材とフェライト層との間に存在して良いことを意味する。
【００３１】
この代わりに、基材は、最初に水和した鉄化合物で被覆される。鉄被覆基材の焼成の前の所望の時機に、金属Ｍの供給源が、反応剤と化合される。酸化鉄又はフェライト被覆物の形成に干渉（妨害）しなければ、金属の何れの供給源も使用可能である。従って、酸化金属、塩化物又はサルフェートおよびこれらに類似するもの等の金属塩、又は金属錯体でも使用可能である。基材が水性スラリー状態で存在しているこれらの場合、金属塩は通常水に溶解性のものである。金属サルフェートは、この発明に使用される金属Ｍの好ましい供給源である。
【００３２】
通常、水和した鉄化合物が既に堆積（沈殿）した後に、金属供給源が加えられ、そして金属が基材に堆積される。しかしながら、所望により、水和した鉄化合物が基材の上に沈殿する前に金属を加えることもできる。鉄と金属が沈殿した後、被覆した基材が洗浄及び／又は焼成される。フェライト層は、約７００℃〜９２５℃、好ましくは約８２５℃〜９００℃、最も好ましくは約８７５℃で焼成することによって形成される。
【００３３】
干渉色付与層である非フェライト酸化金属層が、フェライト層で被覆された基材に堆積される。非フェライト酸化金属層は、屈折率が約２．００〜約３．１０の高屈折率の材料を含んで良く、又は屈折率が約１．３０〜約１．８０の低屈折率の材料を含んで良く、又は他の酸化金属を含んで良い。
【００３４】
有用な高屈折率材料は、二酸化チタン、酸化鉄、二酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、及びオキシ塩化ビスムスを含む。ＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，６３rdｅｄｉｔｉｏｎは、これらの高屈折率のための屈折率を以下のように報告している。
【００３５】
【表１】
2009532573.tif 000003
【００３６】
有用な低屈折率の材料は、二酸化シリコン、フッ化マグネシウム、酸化アルミニウム及びこれらに類似するものを含む。ＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，  ６３rd  ｅｄｉｔｉｏｎは、これらの低屈折率材料のための屈折率を以下のように報告している。
【００３７】
【表２】
2009532573.tif 000004
【００３８】
第２の酸化金属層は、フェライトを含んでも良い。個々の層は、この技術分野で公知の技術を使用して被覆した基材に施すことができる。被覆条件及び被覆手順及び焼成条件及び焼成手順は、それぞれこの技術分野では公知である。例えば、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏｓ．３，０８７，８２８；３，０８７，８２９；６，１３９，６１５；及び６，３６１，５９３、参照。第２の酸化金属層は、干渉色を形成するために、約６００〜８００℃、好ましくは約６５０℃〜７５０℃、最も好ましくは約７００℃までの温度で焼成することにより形成して良い。
【００３９】
ここで使用される「フェライト層に堆積した少なくとも１種の非フェライト酸化金属層」という表現は、非フェライト酸化金属層は、フェライト層と直接的に接触して良く、又は少なくとも１種の添加剤又は他の層がフェライト層と非フェライト酸化金属層の間に存在して良いことを意味する。非フェライト酸化金属が、ルチル二酸化チタンである場合、スズ等の二酸化チタンのためのルチルディレクターである添加剤が、フェライト層と二酸化チタンの間に存在しても良い。添加剤は、スズ等の二酸化チタンのためのルチルディレクターを含む。有用なルチルディレクターは、同一の出願人によるＵＳ  Ｐａｔｅｎｔｓ  ４，０３８，０９９及び５，４３３，７７９（これらの文献は、参照によりここに導入される）に開示されている。
【００４０】
第２の酸化金属被覆物は、フェライト層上に堆積した薄フィルムの状態である。得られた顔料は、薄フィルムの光学的な特性を有しており、そして従って、第２の酸化金属被覆物の厚さに依存して、顔料によって反射された色（色彩）が、光の干渉から起きる。
【００４１】
水酸化ナトリウム又は塩酸等の適切な試薬でｐＨを変えることにより、各中間生成物の溶液なしで、基材をフェライト層及び第２の酸化金属層で順次被覆することが便利であって良い。従って、本発明の顔料は、最初に基材を水和した金属混合物で（ｐＨ調節と焼成より）被覆して、フェライト層を形成して良い。次にフェライト層は、第２の酸化金属の水和混合物で、（ｐＨ調節と焼成により）被覆される。層を特定の温度で焼成し、そして基材を特定のシーケンスで被覆することが重要である。逆方向に被覆した場合、望ましくない反応が層の間に発生し得る。より高い温度での焼成は、望ましくない結果をもたらす可能性がある。
【００４２】
本発明の顔料を製造する場合、基材上の各フェライト層及び第２の酸化金属層の、層数は変動して良い。例えば、１層以上のフェライト層が基材を被覆して良く、少なくとも１層の第２の酸化金属層をその上に堆積させて良い。この代わりに、基材の上の堆積した１層のフェライト層が存在して良く、そしてその上に堆積した１層以上の第２の酸化金属層が存在して良い。顔料が、基材を被覆する１層以上のフェライト層及びフェライト層上に堆積した１層以上の第２の酸化金属層を有することも可能である。
【００４３】
本発明の顔料の第２の酸化金属層は、如何なる順序でも被覆して良く、そして如何なる数の他の酸化金属で被覆しても良い。例えば、フェライト層を、顔料の第２の酸化金属層の上に堆積して良く、そして次に追加的な第２の酸化金属層で被覆して良い。
【００４４】
他の酸化金属で被覆されていない、又は被覆されている本発明の顔料を、耐湿性と耐候性を改良するために、薬剤で処理することができる。出願人が同一のＵ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，７５９，２５５には、これら被覆剤（被覆薬剤）が記載されており、この文献の全てがここに導入される。例えば、有用な被覆剤は、アミノシラン、アルコキシシラン及びアミノアルコキシシラン等のシランカップリング剤及び酸化アルミニウム又はアルミニウム−セリウム酸化物等の酸化金属と結合したシランカップリング剤を含む。
【００４５】
本発明の生成物は、従来真珠光沢のある顔料が使用されてきた如何なる適用にも使用することができる。従って、本発明の生成物は、自動車及び工業塗装アプリケーションに、制限の無い用途を有しており、特に有機色彩被覆及び深い色の強さが必要とされるインキ分野に用途がある。例えば、これらの顔料は、マストーン（mass tone）に使用可能であり、そして全ての種類の自動車及び自動車以外の乗り物の塗装ためのスタイリング剤として使用可能である。自動車処方物のために、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，７５９，２５５に記載されたような耐候性処理が特に有用である。同様に、これらはクレイ／加熱硬化性合成樹脂／木材／ガラス／金属／エナメル／エナメル／セラミックの全て及び非孔性又は多孔性表面の全てに使用することができる。顔料は、粉状被覆組成物に使用することができる。これらは、おもちゃ工業又は家庭用品に適用されるプラスチック物品に導入することができる。これらの顔料は、ファイバー内に含浸させ、衣服とカーペッティングの新しくそして審美的な着色を与えることができる。これらは、靴、ゴム及びビニル／大理石フロアリング、ビニル羽目板、及び他の全てのビニル製品の概観を改良するために使用することができる。更に、これらの色彩は、全てのタイプのモデリングホビーに使用することができる。
【００４６】
本発明の組成物が有用である、上述した組成物は、この技術分野の当業者にとって公知である。例は、印刷インキ、ネイルエナメル、ラッカー、熱可塑性物質及び熱硬化性の材料、天然樹脂、及び合成樹脂を含む。ある例（本発明は、この例に限定されるものではない）では、ポリスチレンとその混合ポリマー、ポリオレフィン、特にポリエチレン及びポリプロピレン、ポリアクリル化合物、ポリビニル化合物、例えばポリビニルクロリド及びポリビニルアセテート、ポリエステル及びゴム、及びビスコース及びセルロースエーテル、セルロースエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、例えばポリグリコールテレフタレレート及びポリアクリロニトリルでできたフィラメントを含む。
【００４７】
顔料の用途（アプリケーション）は、種々のものがある。公知である種々の顔料の適用用途については、Ｔｅｍｐｌｅ  Ｃ．Ｐａｔｔｏｎ，ｅｄｉｔｏｒ，Ｔｈｅ  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，ｖｏｌｕｍｅ  ＩＩ，  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｍａｒｋｅｔｓ，  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（１９７３）が参照される。更に、例えばインキに関し：Ｒ．Ｈ．Ｌｅａｃｈ，ｅｄｉｔｏｒ，Ｔｈｅ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｉｎｋ  Ｍａｎｕａｌ，Ｆｏｕｒｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，  Ｖａｎ  Ｎｏｓｔｒａｎｄ  Ｒｅｉｎｈｏｌｄ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｌｏｎｄｏｎ（１９８８）、特にｐａｇｅｓ  ２８２−５９１；ペイントに関し：Ｃ．Ｈ．Ｈａｒｅ，Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ，  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ（１９９４）、特にｐａｇｅｓ６３−２８８が参照される。上述した参照文献は、インキ、ペイント及びプラスチック組成物、処方物及び乗物（これらのものに本発明の組成物を、着色剤と共に使用して良いものである）の教示のために参照により導入される。例えば、顔料は、オフセットリトグラフインキ中に１０〜１５％の程度で使用して良く、残りは、ゲル状又は非ゲル状の炭化水素樹脂、アルキド樹脂、ワックス化合物及び脂肪族溶媒を含んだビーイクル（媒体）である。顔料は、（二酸化チタン、アクリル性ラチス、合体剤、水又は溶媒を含んでも良い他の顔料に加え、）自動車塗装処方物中に、例えば１〜１０％程度使用しても良い。顔料は、例えば、ポリエチレン中のプラスチック色彩濃縮物中に２０〜３０％程度使用しても良い。
【００４８】
化粧品及びパーソナルケア分野では、これらの顔料は眼の領域及び全ての外部及びリンスオフアプリケーションに使用して良い。従って、これらはヘアスプレー、フェースパウダー、脚部メークアップ、防虫ローション、マスカラケーキ／クリーム、ネイルエナメル除去剤、芳香ローション、及び全ての種類のシャンプー（ゲルと液体）に使用して良い。更に、これらは、シェービングクリーム（噴霧質、ブラシレス、レザリング用の濃縮物）、スキングロッサースティック、スキンメークアップ、整髪剤、アイシャドー（液体、ポマード、粉、スティック、圧縮又はクリーム）、アイライナー、オーデコロンスティック、オーデコロン、オーデコロン皮膚軟化材、バブルバス、ボデーローション（保湿、洗浄、鎮痛剤、収斂剤）、アフターシェーブローション、アフターバスミルク及びサンスクリーンローションに使用して良い。
【００４９】
本発明の顔料は、三次元画像効果(effect)又は三次元イメージ効果及び他の多くの物品を製造するのに有用である。本発明の顔料は、特徴的なデザイン又はカラーパターン／製品内又は上記の効果を（幾つも）製造するのに使用して良い。これらの顔料は、物品内に直接的に導入して良く、又は上記物品上に被覆して良く；物品は、固体表面；コンピューター、電話、テレビ、ラジオ、カメラ用の電子ケーシング、化粧品容器、食品容器等の製品ケーシング、乗物及び構造物パネル等を含む。ここで、本発明の色彩効果(color effect)で製造される物品の種類を限定することは意図されていない。
【００５０】
玉虫色の特性を有するデザイン又は色彩パターン／効果を製造する手段として、顔料の近くに配置した磁石を使用して、顔料に影響を与えて移動又は方向付けを行なうようにして顔料を扱って良い。
【００５１】
本発明において、必要とされる磁石の数には制限がなく、１個以上の磁石を使用して良い。磁界は、顔料の移動と方向付けに影響を及ぼす磁界を作り出すために種々の方法で施されて良い。従って、磁石は、恒久的に固定して良く、又は形成するデザインに対して移動させても良い。例えば、１個の固定した磁石を使用して良く、又は複数の固定磁石を使用して良く、又は固定磁石と移動磁石の組合せを使用して良い。
【００５２】
本発明の顔料で被覆された物品は、３−Ｄ効果を付与して良い。物品は、この技術分野では公知の技術を使用して被覆される。例えば、本発明の顔料をペイント等の被覆媒体中に混合して良い。このペイントは、次に物品又は基体(substrate)にスプレーされる。磁石は後部に配置されるか、又は他に基体の近くに配置され、３−Ｄイメージを与えるための所望の方法で、顔料を移動させるか又は方向付けする。
【００５３】
磁石を恒久的に固定し、及び計画的に配置して顔料を特定の箇所に引き付ける場合、特定の濃縮顔料パターンを、顔料を含んだ媒体内で作り出して良い。磁石を物品、被覆物又は形成されるデザインに対して移動させることにより、玉虫色の特性を有する特徴的な流れ色彩パターン／効果を作り出して良い。移動磁石は、形成される物品又はデザインに対して直線的又は非直線的に移動して良く、そして出発点と終了点を有していて良い。磁石を移動させる場合、徐々に又は急速に及び一定時間、又は時間的なインターバルをおいて移動させて良い。例えば、磁石は、所定の時間静止させ、そして他の期間は移動させて良い。更に、移動磁石と固定磁石の組合せも使用し、玉虫色の特性を有する複数（複合的な）の色彩パターン／効果を形成して良い。この代わりに、形成の過程にある、本発明の顔料を有している物品又は媒体を、固定磁石又は移動磁石に対して移動させても良い。
【００５４】
磁石及び形成された磁界（複数の磁界を含む）の移動は、色彩パターンの形状形成を誘導する。所望の数の通りに顔料を引き付けることで、特徴的で、魅力的な色彩パターンを媒体中に創り出すことができる。
【００５５】
顔料の移動と同時に、顔料が導入されている媒体は徐々に硬化し、そして従って、本発明の実施の間に重構造の色彩パターンが創り出されて良い。媒体の硬化が並行して発生する顔料の移動と方向付けは、指数関数的な色彩パターン及び無数の目覚しい色彩効果を創り出すことができることが理解できる。
【００５６】
玉虫色の磁性顔料を使用した色彩パターン／効果を有する製品を製造する方法は、磁性顔料を製造し、次に液体媒体と磁性顔料とを一緒に混合し、組合物又は混合物を形成することを含む。混合物は攪拌されて顔料が媒体内に分散される。混合物は、例えば成形することによって物品に形成することができる。上述したように、磁界は混合物の近くに施され、顔料の移動と方向付けに影響を及ぼす。液体媒体及び顔料混合物は、形成物品に硬化され又は固められる。混合物が物品に固まるか又は硬化した後、施された磁界による顔料の移動の結果として、特徴的な色彩パターンが識別される。
【００５７】
従って、特徴的な色彩パターンを有する成形物品を創り出す場合、媒体を分散させる前又はその間、又は媒体が完全に成形型内に挿入した後であっても、磁石を成形型の回りに選択的に配置して良い。同様に、物品を押出成形により形成する場合、磁石を成形ダイに隣接して配置して良い。磁石は、押出ダイの上流及び／又は下流に配置して良い。いずれの場合でも、磁界は、物品の形成の間、流体媒体中の磁性粒子に流れを発生させ、そしてこれにより独特の色彩パターンを有する物品が製造される。
【００５８】
本発明の顔料が媒体内に使用される場合、この媒体は、この技術分野で公知の技術を使用して成形して良く、この公知の技術としては、圧縮成形、射出成形、吹込成形(blow molding)、紡績、真空形成及びカレンダリング、熱形成(thermoforming)及び回転成形、及びシート、フィルム、ファイバー、ロッド、チューブ及び他の断面形状への種々の長さの押出成形を含む。本発明の顔料は、成形プラスチック成分、フィルム、フィルムから形成されるグリッタ、電子部品又は自動車部品のケーシング、及び容器等の物体内又は物体上に三次元的な効果を創り出すのに使用して良い。ここで、本発明に従い媒体が形成されるか又は色彩パターンが形成される方法についてはその制限を試みるものではない。
【００５９】
本発明を更に説明するために、以下に種々の実施例を記載する。これらの実施例では、明細書と請求項の場合と同様に、他に記載がなければ、温度はｄｅｇｒｅｅ  Ｃｅｎｔｉｇｒａｄｅであり、そして「部」とパーセンテージは、質量に基くものである。
【実施例】
【００６０】
実施例１：赤色干渉色を有する２０％コバルトフェライト
６６６ｍＬの蒸留水中の１００ｇの天然マイカ（平均粒子サイズ２０ミクロン）を７８℃に加熱し、そしてＨＣｌ溶液でｐＨを３．２に調節した。３９％ＦｅＣｌ3の７０．９ｇの溶液を０．６ｍｌ／ｍｉｎでスラリーに加え、そしてｐＨを水性のＮａＯＨで維持した。添加が終了した後、ＮａＯＨを使用してｐＨを９．２に上昇させた。次に、ｐＨを水性のＮａＯＨで維持しつつ、６２．８ｇのＣｏＳＯ4溶液（Ｃｏとして８％）を０．５ｍｌ／ｍｉｎで加えた。次にスラリーをフィルターで濾過し、洗浄し、そして８７５℃で焼成した。第１工程（段階）からの生成物は、色彩は、銀黒色で、そして磁性を有していた。
【００６１】
６６６ｍＬの蒸水中の、１００ｇの第１工程からの生成物を、ＨＣｌ溶液でｐＨを２．５に低下させた。次に、１．１ｇの７８．１％ＳｎＣｌ4溶液を加え、次に８３℃まで加熱した。次にスラリーが紫色になるまで、ＴｉＣｌ4溶液を０．８９ｍＬ／ｍｉｎで加えた。濾過、洗浄及び７００℃での焼成の後、赤色干渉色を有する磁性顔料が得られた。
【００６２】
最終的な干渉色は、使用したＴｉＣｌ4溶液の量に依存して変化して良い。
【００６３】
図１に、得られた磁性顔料のＸＲＤを示す。
【００６４】
実施例２：青色干渉色を有する１０％コバルトフェライト
６６６ｍＬの蒸留水中の１００ｇの天然マイカ（平均粒子サイズ２０ミクロン）を７８℃に加熱し、そしてＨＣｌ溶液でｐＨを３．２に調節した。３９％ＦｅＣｌ3の３５．４５ｇの溶液を０．６ｍｌ／ｍｉｎでスラリーに加え、そしてｐＨを水性のＮａＯＨで維持した。添加が終了した後、ＮａＯＨを使用してｐＨを９．２に上昇させた。次に、ｐＨを水性のＮａＯＨで維持しつつ、３１．４ｇのＣｏＳＯ4溶液（Ｃｏとして８％）を０．５ｍｌ／ｍｉｎで加えた。次にスラリーをフィルターで濾過し、洗浄し、そして８７５℃で焼成した。第１工程（段階）からの生成物は、色彩は、銀黒色(silvery black)で、そして磁性を有していた。
【００６５】
６６６ｍＬの蒸水中の、１００ｇの第１工程からのスラリーについて、ＨＣｌ溶液でｐＨを２．５に低下させた。次に、０．９７ｇの７８．１％ＳｎＣｌ4溶液を加え、次に８３℃まで加熱した。次にスラリーが緑色になるまで、ＴｉＣｌ4溶液を１．０ｍＬ／ｍｉｎで加えた。濾過、洗浄及び７００℃での焼成の後、青色干渉色を有する磁性顔料が得られた。
【００６６】
最終的な干渉色は、使用したＴｉＣｌ4溶液の量に依存して変化して良い。
【００６７】
図２に、得られた磁性顔料のＸＲＤを示す。
【００６８】
実施例３：
上述した実施例１を、外装使用(exterior use)のために、以下の処理に付した。６６６ｍＬの蒸留水中の、１００ｇの実施例１の生成物を７８℃に加熱し、そしてＨＣｌ溶液でｐＨを３．１に調節した。次に、１ｇの２０％硝酸セリウム及び３．５ｇの４．３％硝酸アルミニウム溶液を加えた。ｐＨを６．５に上昇させた後、１．５ｇの３−グリシドオキシプロピル  トリメトキシシラン及び１．５ｇの３−アミノプロピルトリエトキシシランを供給した。１時間後、スラリーを濾過、及び洗浄し、そしてケーキ（塊）を１２０℃で２時間乾燥させた。生成物は天候試験にパスした。
【００６９】
実施例４：
上述した実施例２の生成物を、実施例３に記載した外装使用処理に付した。生成物は天候試験にパスした。
【００７０】
実施例５：
最後に、スラリーの５０ｍＬ部分を濾過し、そしてケーキを種々の温度で焼成したことを除いては、上述した実施例１を繰り返した。サンプルを、７２５℃、７５０℃、７７５℃、８００℃、８２５℃及び８５０℃で焼成した。
【００７１】
各サンプルは磁性であった。焼成温度が上昇するに従い、サンプルの色は、赤色からオレンジ色そして金色へとシフトした。
【００７２】
ＸＲＤ分析は、アナターゼとしてのチタニアフェーズが７５０℃まで続き、そしてルチルへの変換が７７５℃で開始し、そしてルチルへの変換が８５０℃までに完了することを示している。ＣｏＦｅ2Ｏ4は、同一の温度（７７５℃）でＦｅ2ＣｏＴｉ3Ｏ10への変換を開始した。
【００７３】
図３に得られた磁性顔料のＸＲＤを示す。
【００７４】
比較例  Ａ：
二酸化チタンの堆積のためのｐＨが、２．５ではなく、１．９であり、そして二酸化チタンの焼成温度が７００℃ではなく、８５０℃であったことを除いては、上述した実施例１を繰り返した。
【００７５】
ＸＲＤ分析は、チタニアフェーズが殆どルチルで、少量のアナターゼを有しており、そしてＣｏＦｅ2Ｏ4も、鉄コバルトチタニウム酸化物（Ｆｅ2ＣｏＴｉ3Ｏ10）に変換されていることを示した。ＣｏＦｅ2Ｏ4が得られた生成物中に存在していないので、得られた生成物は磁性ではなく、そして実施例１の生成物と比較して、異なる色彩を有していた。
【００７６】
図４に、得られた非磁性顔料のＸＲＤを示す。
【００７７】
実施例６：
天然マイカの代わりに合成マイカを使用したことを除いて、実施例１を繰り返した。
【００７８】
得られた生成物は、赤色の干渉色を有する磁性顔料であった。
【００７９】
図５に、得られた磁性顔料のＸＲＤを示す。
【００８０】
実施例７：
６６６ｍＬの蒸留水中の、１００ｇのベジタブルブラックオリーブのスラリーについて、ＨＣｌ溶液でｐＨを２．５に低下させた。そして、１．１ｇの７８．１％ＳｎＣｌ4溶液を加え、次に８３℃に加熱した。次に、スラリーが紫色になるまでＴｉＣｌ4溶液を０．８９ｍＬ／ｍｉｎで加えた。濾過、洗浄及び７００℃での焼成の後、赤色干渉色を有する磁性顔料が得られた。最終的な干渉色は、使用したＴｉＣｌ4溶液の量に依存して変化して良い。
【００８１】
図６に、得られた磁性顔料のＸＲＤを示す。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】実施例１の磁性顔料のＸＲＤを示した図である。
【図２】実施例２の磁性顔料のＸＲＤを示した図である。
【図３】実施例５の磁性顔料のＸＲＤを示した図である。
【図４】比較例Ａの非磁性顔料のＸＲＤを示した図である。
【図５】実施例６の磁性顔料のＸＲＤを示した図である。
【図６】実施例７の磁性顔料のＸＲＤを示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2009532573.tif 000012
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