JPS59126468A - 雲母チタン系顔料 - Google Patents

雲母チタン系顔料

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JPS59126468A
JPS59126468A JP265183A JP265183A JPS59126468A JP S59126468 A JPS59126468 A JP S59126468A JP 265183 A JP265183 A JP 265183A JP 265183 A JP265183 A JP 265183A JP S59126468 A JPS59126468 A JP S59126468A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ン叉 本発明は雲母粒子表面が二酸化チタンと低次酸ンブし 化チタン、又は低次酸化チタンで被覆されてなる有色の
雲母チタン系顔料に関する。
本発明の有色の雲母チタン系顔料は真珠光沢を有し、安
全性、安定性、耐光性、耐酸性、耐アルカリ性、耐溶媒
性、耐熱性に優れた顔料特性を有する有色の雲母チタン
系顔料である。
従来の雲母チタン系顔料は化粧品原料基準追補■注解6
版(昭和57年発行、薬事日報)P54〜P57に記載
されているように微細な薄片状雲母の表面に二酸化チタ
ン層を形成させた真珠光沢と種々の干渉色を有するもの
で、製法としては真空蒸着処理もあるがデュポンの特許
(特公昭43−25644号公報)に見られるようなチ
タンの無機酸塩(たとえば硫酸チタニルンの水溶液を雲
母の存在下で加水分解し、雲母表面に含水二酸化チタン
を析出させたのち加熱する方法が一般的である。使用す
るる雲母は、一般には白雲母系雲母(muscovit
emica)を用いるが、場合によっては黒雲母などを
用いることも可能である。また雲母はあらかじめ水粉枠
し、フルイを用いて粒子径をそろえたものを使用する。
生成した雲母チタン系顔料は、雲母粒子表面上の二酸化
チタン被覆層の厚さによって様々な干渉色を呈する。干
渉色は二酸化チタンの量が生成物のl○〜友重M%の場
合、通常銀色であるが、5〜40%では金色、40〜5
0%、の範囲では二酸化チタン層の増加の方向で、赤、
青、緑色へと変化し、さらに50〜60%では高いオー
ダーの干渉色が得られる。第1表に干渉色と雲母粒子表
面上の二酸化チタン層の厚さの関係について示す。
(以下余白) 第1表 (千>疹区)(TiO2の幾向学的厚さ〔#〕)銀  
          20〜40う  す  い  金
         40〜90金          
   40〜90赤            90〜1
10菫    110〜120 青            120〜135緑    
        135〜155第2オーダーの金  
   155〜175第2オーダーの菫     17
5〜200こうした雲母チタン系顔料は真珠光沢と種々
の干渉色を有するものの、外観色は常に白色に近く、鮮
やかな外観色を呈するものは得られていない。
そこで従来、様々な外観色を出すためには、生成した雲
母チタン系顔料に酸化鉄、紺青、酸化クロム、カーボン
ブラ、り、カーミンなどの有色顔料を添加して対処して
いた。こうした有色の雲母チタン系顔料の安全性、安定
性、耐光性、耐酸性、耐アルカリ性、耐溶媒性、耐熱性
などは添加した。
有色顔料の性質に負うところが多くご例えCf紺青を添
加した青色の雲母チタン系顔料はアルカ1ノ溶液中で褪
色し、カーミンを添加した赤色の雲母チタン系顔料は光
によって褪色劣化する。一方、カーボンブランクを添加
した黒色雲母チタン系顔料、酸化クロムを添加した緑色
の雲母チタン系顔料などのように、カーボンブラックに
混入する可能性のある3、4−ベンズピレンの発ガン性
、あるいは六価クロムの経口毒性など、安全性が問われ
ているものも少なくない。更(こ、上記有色の雲母チタ
ン系顔料は有色顔料を添加している為、溶媒中で色分か
れを起すなどの欠点も併せ持ってし)る。
本発明者等は上記の欠点を改良すべく鋭意研究)l の結果、雲母粒子表面を二酸化チタンと低次酸化ングL チタン、又は低欠酸化チタンで被覆することGこよって
、従来の雲母チタン系顔料あるいは有色顔料を添加した
有色の雲母チタン系顔料と同等もしくはそれ以上に鮮や
かな色調を有し、真珠光沢のある安定性、安全性、耐光
性、耐酸性、耐アルカリ性、耐溶媒性、耐熱性に優れた
有色の雲母チタン系顔料が得られることを見い出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、雲母表面が、二酸化チタ求   
      丞 ンと低次酸化チタン、又は低次酸化チタンで被覆されて
なる有色の雲母チタン系顔料である。
次に、本発明の構成について詳述する。
本発明で使用される雲母はどのようなものでもよく、一
般には市販品の白雲母系雲母(muscovitemi
ca)を用いるが、場合によっては黒雲母などを用いる
ことも可能である。粒径はとくに制限されないが、一般
市販の雲母の粒径は1〜50μ程度であり、このなかで
も粒径が小さく粒子形状ができるだけ偏平なものが本発
明の有色の雲母チタン系顔料にした場合より美しい色調
と真珠光沢が発揮されやすい。
本発明の上記有色の雲母チタン系顔料は雲母粒兜 子表面が二酸化チタンと低次酸化チタン、又は低ン1し 欠酸化チタンで被覆されてなる顔料であるが・このもの
を製造するには種々の方法をとることができる。例示す
れば市販の雲母チタン系顔料を500°C〜1000°
C1好ましくは?00″C〜900°Cの湿度で水素ガ
ス及びアンモニアガスなどの還元力を有するガスの一種
又は二種以上によって、あるいはこれら還元力を有する
ガスとヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガスなどの不
活性ガスとの混合ガスによって加熱還元する方法、市販
の雲母チタン系顔料に二酸化チタンを混合し、該混合物
を上記の方法によって加熱還元する方法1又は市販の雲
母チタン系顔料に金属チタンを混合し、該混合物を真空
下で500℃〜1000°C好ましくは700°C〜9
00”Cで加熱還元するなどの方法を挙げ−ることかで
きる。更にはデュポンの特許(特公昭43−25644
号公報)に見られるようなチタンの無機酸塩(たとえば
硫酸チタニル)の水溶液を前述した雲母の存在下で加水
分解し、雲母粒子表面に含水二酸化チタンを析出させ、
これを500°C〜1000°C好ましくは700°C
〜900°Cの温度で水素ガス及びアンモニアガスなど
の還元力を有するガスの一種又は二種以上によって、あ
るいはこれら還元力を有するガスとヘリウムガス、アル
ゴンガス、窒素ガスなどの不活性ガスとの混合ガスによ
って加熱還元するか、あるいは雲母粒子表面に含水二酸
化チタンを析出させたのち加熱し雲母チタンを生成させ
てこれを上記市販の雲母チタン系顔料と同様な方法で還
元しても良い。又、還元の方法は上述の水素ガスやアン
モニアガスのような還元ガスを用いる方法に限定される
ものではなく、雲母チタンを水素などの還元炎を用いて
還元する方法や、雲母をチタン塩、例えば四塩化チタン
液に懸濁させ、この懸濁液を空気と水素の混合ガスの炎
中で酸化分解させる方法をとることもできる。つまり、
本発明の有色の雲母チタン系顔料は雲母粒子表面が>F
!−仄 二酸化チタンと低次酸化チタン、又は低次酸化チタンで
被覆されてなる有色の雲母チタン系顔料であって、その
製法は公知のいずれの方法でもよく、特に制限はない。
)賢 雲母を被覆する二酸化チタンと低次酸化チタン)吸 又は低次酸化チタンの量は広い範囲で変化させることが
でき、通常雲母(100重量部)に対して、ンンと− 二酸化チタンがOがら6θ重量部の量まで、低匁乳化チ
タンが0.01〜60重量部の量まで被覆することがで
きる。低次酸化チタンの量が雲母100重量部に対して
0.01重量部未満しか被覆していない場合はできあが
った雲母チタンが有色にならない。又、60重量部を超
える場合は雲母の性質が極端に悪くなり、粒子の凝集が
強くなる。この性質は二酸化チタンの量が雲母100重
量部に対して60重量部を超える場合も同様である。
(以下余白) 次に本発明を実施例により説明する。例中に部とあるの
は重量部を表わす。
実施例1 雲母凹部をイオン交換水500部に添加して十分に攪拌
し均一に分散させた。得られた分散液に濃度和重量%の
硫酸チタニル水溶液2085部を加えて、攪拌しながら
加熱し6時間沸騰させた。放冷後・−過水洗し900°
Cで焼成して・二酸化チタンで被覆された雲母(雲母チ
タン)90部を得た。次に得られた雲母チタンを流速3
z/mmのアンモニアガス気流下で800°C,4時間
の還元処理を行ない、冷却後、粉末を回収した。得られ
た粉末は外観色、干渉色ともに鮮やかな青色の真珠光沢
を呈するものであった。
この製品である青色の雲母チタン系顔料の粒子の表面状
態は第1図の走査型電子顕微鏡写真に示すとおりである
。これによれば、製品である青色の雲母チタン系顔料の
粒子−個の表面が微粒子状のもので充分に被覆されてい
る状態を観察することができる。
また・この製品である青色の雲母チタン系顔料のX線回
折図(。u −Ke! ’)は第2図に示すとおりであ
り、これによれば雲母の回折ピークの他に回折角(ブラ
、り6角2θ)253°付近にピークが認められる。こ
れはアナターゼ型二酸化チタンの最強ピークの(101
)に相当している。又、2θ−43,3゜付近にややブ
ロードのピークが認められるが、こ(7) ヒー クハ
ー酸化チタンの最強ピークの(200)に相当しており
、本実施例で得られた製品である青色の雲母チタン系顔
料は二酸化チタンと一酸化チタンによって雲母粒子表面
が被覆されていることが分かる。
さらに、雲母粒子表面を被覆している二酸化チタンと低
次酸化チタンの量を下記に示す方法によって決定した。
(1)  還元処理を行なう前の試料と還元処理後の試
料を各々メノー製ボールミルを用いて粉砕処理し1雲母
を無定形化した。該試料をX線回折(Ou−に:線)の
粉末測定法により、二酸化チタンの回折線と低次酸化チ
タンの回折線の強度を求め、その強度を、別に求めた雲
母と二酸化チタンの混合比、及び低次酸化チタンの混合
比既知の回折強度の検量線と対比させて二酸化チタンと
低次酸化チタンの量を求めた。
(2)  低次酸化チタンは大気中で焼成することによ
って全て二酸化チタンに変ることがら、還元処理を行な
った試料について重量分析を行ない低次酸化チタンの量
を定量した。すなわち、mqn1人磁性外磁性ルツボ約
75夕を正確に秤り、大気中800″Cで4時間熱処理
した。放冷後重量増加分を正確に測定し、その重量増加
分から低次酸化チタンの量を定量した。
」二記の方法によって製品である青色の雲母チタン系顔
料中の二酸化チタンと低次酸化チタンの量を求めると、
この製品である青色の雲母チタン系顔料は、雲母100
重量部に対して64重量部の二酸化チタンと336重量
部の低次酸化チタンが雲母表面を被覆してなる青色の雲
母チタン系顔料である。
実施例2 雲母50部をイオン交換水500部に添加して十分・に
攪拌し均一に分散させた。得られた分散液に濃度和重量
%の硫酸チタニル水溶液31Z5部を加えて・攪拌しな
がら加熱し6時間沸騰させた。放冷後・濾過水洗し90
0’Cで焼成して、表面が二酸化チタンで被覆された雲
母(雲母チタン)100部を得た。
次に得られた雲母チタンを流速’xl!/mmのアンモ
ニアガスと流速3 p 7mmの窒素ガスとの混合ガス
気流下で800″C,4時間の還元処理を行ない、冷却
後、粉末を回収した。得られた粉末は外観色、干渉色と
もに鮮やかな緑色の真珠光沢を呈した。
この製品である緑色の雲母チタン系顔料のxi回折図(
C!u −KIL tM )を第3図に示す。これによ
ると実施例1の場合と同様に、雲母の回折ピークの他に
回折角(ブラッグ角2θ)253°付近にアナターゼ型
二酸化チタンの最強ピーク(101)が、また2θ−4
33° 付近にややブロードの一酸化チタンの最強ピー
ク(200)が認められており、本実施例で得られた緑
色の雲母チタン系顔料は二酸化チタンと一酸化チタンに
よって雲母粒子表面が被覆されていることが分かる。ま
た、雲母粒子表面に被覆されている二酸化チタンと低次
酸化チタンの量を実施例1と同様の方法によって定量し
た。その結果この製品である緑色の雲母チタン系顔料は
雲母100 再置部、二酸化チタン38重量部及び低次
酸化チタン46.2重量部が被覆賢なる緑色の雲母チタ
ン系顔料であることが判った。
実施例3 雲母50部をイオン交換水500部に添加して十分に攪
拌し均一に分散させた。得られた分散液に濃度ω重量%
の硫酸チタニル水溶液2085部を加えて、攪拌しなが
ら加熱し6時間沸騰させた。放冷後、濾過・水洗しlo
o’cで屹燥し、雲母チタン90部を得た。該生成物を
流速317m1nのアンモニアガス気流下で900’C
13時間の還元処理を行ない冷却後、粉末90部を回収
した。得られた粉末は外観色、干渉色ともに鮮やかな青
色の真珠光沢を呈す′るものであった。また雲母粒子表
面を被覆している二酸化チタンと低次酸化チタンの量は
、二酸化チタンが、核となっている雲母10000重量
部して46重量部、低次酸化チタンが同じ<354重量
部であった・。
実施例4 雲母50部をイオン交換水500部に添加して十分に攪
拌し均一に分散させた。得られた分散液に濃度0重量%
の硫酸チタニル水容液3125部を加えて・攪拌しなが
ら加熱し6時間沸騰させた。放冷後、濾過水洗し900
’Cで焼成して、二酸化チタンで被覆された雲母(雲母
チタン) 100部を得た。次に得られた雲母チタン1
00部に金属チタン12部を混−合し、該混合物をオイ
ル拡散ポ°ンブを用いて10″″3torr以下の真空
度にて、8000Cで4時間加熱還元した。冷却後、粉
末101.2部を得た。得られた粉末は外観色、干渉色
ともに真珠光沢のある鮮やかな青緑色の粉末であった。
またこの製品である青緑色の雲母チタン系顔料において
雲母を被覆している二酸化チタンと低次酸化チタンの量
を実施例1記載中の定量方法(1)と(2)によって求
めると、二酸化チタンが雲母100重量部に対して40
.5重量部、低次酸化チタンが9.5重量部であること
が判った。
実施例5〜8 市販(米国マール社製)の干渉色を有する雲母チタン系
真珠光沢顔料4種類を各印部とり・還元ガスの種類、ガ
ス流速、還元温度、還元時間を変えて各々還元した。放
冷後、生成物関部を得た。
得られた粉末の色・干渉色を肉眼で観察し、色調をカラ
ーアナライザー607(日立製作所)企用い静 て粉末セル法で測色した(色相(H)、明度(v)、/
糧度(0))。
また二酸化チタンと低次酸化チタンの量を実施例1記載
の定量法(1)と(2)によって求めた。結果を第2表
に表す。
実施例9〜]、2 市販(米国マール社製)の干渉色を有する雲母チタン系
真珠光沢顔料4種類を各々印部とり、金属チタンの混合
量を変えて、該混合物を拡散ポンプを用いて10’−3
torr以下の真空度にして800°Cで4時間加熱還
元した。放冷後、得られた粉末の色、干渉色を肉眼で観
察し色調をカラーアナライザー邑 607を用いて粉末セル法で測色した(色相(H)、明
度ff)、/彩度(O))。
(以下余白) また二酸化チタンと低次酸化チタンの量を実施例1記載
の定量法(1)と(2)によって求めた。結果を第3表
に示す。
(以下余白) 以上の実施例1〜12で得られた製品である有色の雲母
チタン系顔料の顔料特性を試験した。比較のため米国マ
ール社から市販されている有色の雲母チタン系真珠光沢
顔料(従来の雲母チタン系顔料に有色顔料を添加したも
の)の顔料特性を同様に試験した。比較した市販の有色
雲母チタン系真珠光沢顔料には、実施例1〜12の製品
である有色の雲母チタン系顔料の色調と対応するものを
選んでいる。結果を第4表に示す。
また、市販品の組成は第5表に示す通りである。
(以下余白) 試験項目は酸安定性、アルカリ安定性、光安定性、熱安
定性、分散安定性であり、試験方法と試験結果は次のと
おりである。
■ 酸安定性試験 本発明の製品である有色の雲母チタン系顔料および市販
の有4色雲母チタン系真珠光沢顔料1.5gをそれぞれ
共栓付5Qi入り試験管に入れ、これに2N塩酸水溶液
I−を加えて分散後、試験管立てに立てて静置し、M時
間後の色調を肉眼で観察した。
結果を第6表に示す。
(以下余白) 第6表の結果から明らがなように本発明の製品である有
色の雲母チタン系顔料は酸に対して全て安定であったが
、市販の有色雲母チタン系真珠光沢顔料はいずれも不安
定で徐々に褪色し、M時間後には市販品のクロイゾネレ
、ドは白色に変化し、クロイゾネゴールド、クロイゾネ
ブルー、クロイゾネグリーンは色調が薄く白っぽくなり
、真珠光沢も極端に低下した。このように本発明の製品
である有色の雲母チタン系顔料は酸安定性に優れている
ことがわかる。
(以下余白) 注) ◎印;色調に変化がなく極めて安定△印;徐々に
褪色し・色調がうずく白っぽくなる・×印;褪色し、白
色に変化 ■ アルカリ安定性試験 本発明の製品である有色の雲母チタン系顔料および市販
の有色雲母チタン系真珠光沢顔料15gをそれぞれ共栓
性5〇−入り試験管に入れ・これに2N荷性ソーダ水溶
液:!omlを加えて分散後、試験管立て(こ静置しM
時間後の色調を肉眼で観察した。
結果を第7表に示す。
(以下余白) 第7表 本発明の製品である有色の雲母チタン系顔料の
アルカリ安定性 に)◎印:色調に変化なく極めて安定 △印:徐々に褪色し、色調がうすく白っぽくなる ×印・褪色し白湯4化          1ネ第7表
の結果から明らかなように、本発明の製品である有色の
雲母チタン系顔料はアルカリに対して全く安定なのに対
して・市販の有色雲母チタン系真珠光沢顔料はいずれも
不安定で徐々に褪色し・次時間後には市販品のクロイゾ
ネレ、ドとクロイゾネブルーは白色に変化し、クロイゾ
ネゴールド・クロイゾネグリーンは色調がうすく白っぽ
くなり、真珠光沢も極端に低下した。このように本発明
の製品である有色の雲母チタン系顔料はアルカリ安定性
に優れていることがわかる。
■ 光安定性試験 本発明の製品である有色の雲母チタン系顔料お合物z5
!ll!をそれぞれ厚さ3間、−辺20 mmの正方形
のアルミ製中皿に成型し、これにキセノンランプをお時
間照射した。照射後の色調と照射前の色調をカラーアナ
ライザー607を用いて測色して、測色値から照射前後
の色差(△E)を求めた。
結果を第8表に示す。
(以下余白) 第8表 本発明の製品である有色の雲母チタン系顔料の
光安定性 第8表の結果から明らかなように本発明の製品である有
色の雲母チタン系顔料は照射前後で色差(ΔE)が0.
5以下とほとんど変らず、肉眼ではほとんど色調の差が
生別できないのに対して・市販品のクロイゾネレ、ドや
クロイゾネコ°−ルドがそンやクロイゾネブルーもそれ
ぞれ色差60.52と大きく、肉眼でもはっきりと色調
変化を起してし】ることか認められた。
■ 熱安定性試験 本発明の製品である有色の雲母チタン系顔料および市販
の有色雲母チタン系真珠光沢顔料を各々20−外磁性ル
ツボに39秤り取り、大気中で200是 ”C,3oO℃、400 ’C、500℃の各へ度条件
下、2時間熱処理した。処理後の粉末をカラーアナライ
ザー607で測色し、処理前の顔料との色差(八E)を
求めた。また色調変化を肉眼観察した。各々の結果を第
9表に示す。
第9表の結果から明らかなように本発明の製品である有
色の雲母チタン系顔料は、400’Cまては色差0.5
以下で肉眼ではほとんど色調に変化がなく安定である。
500°Cになると黄白色に変化する。
これは雲母粒子表面の低次酸化チタンが酸化され酸化チ
タンに変化したためである。即ち本発明の製品である有
色の雲母チタン系顔料は500°C未満7)温度まで安
定であることがわかる。これに対し、色調変化がはっき
りみられる。300°Cになると色調が36.4.26
.2とさらに大きくなり色調も赤紫黄赤色に・青から赤
茶色に変化する。即ちクロイゾネレッドとクロイゾネブ
ルーは200°Cで色調が変化することから熱安定性に
劣ることがわかる◇クロイゾネグリーンは4007Cで
色差が7.8  となり1彩度が低下し暗緑色に変化す
る。即ち400°C未満までは安定であるが、それ以上
の温度では不安定である。クロイゾネゴールドに限って
は500℃になっても多少彩度が劣る程度であり、色差
も10以下で安定性が高い。
(以下余白) 第9表 本発明の製品である有色の雲母チタン系顔料の
熱安定r(ΔE) ■ 分散(色分れ)安定性試験 本発明の製品である有色の雲母チタン系顔料および市販
の有色雲母チタン系真珠光沢顔料をそれぞれ1.o9、
共栓目盛付50m1試験管に入れ、これに02重量%の
へキサタリン酸水溶液50−を加えて・ポリトロンにて
艶秒間分散させ、更にこの分散液を超音波にて分散させ
た。分散後、試験管光てにて静置し、静置直後、5分間
後、10分間後、3C1う後、1時間後の分散状態を肉
眼で観察した・結果は第10表に示す通りであった。
第10表の結果から明らかなように本発明の製品である
雲母チタン系顔料は、1時間静置後も均一に分散してい
るのに対して、市販品のクロイゾ不ブルーとクロイゾネ
レ、ドは、静置後5分間で沈降がみられ、しかも上澄液
が青色や赤色をしていた。これは、単に混合した紺青や
カーミンが分離したためである。クロイゾネグリーンは
・静置後工分で沈降がみられ、しかも上澄液の方が沈降
した粒子の緑色より、濃い緑色をしていた。これは単に
混合した酸化クロムが分離したためである。
クロイゾネゴールドは、1時間静置後も均一に分散して
いた。
以上の各試験結果から明らかなように、本発明の製品で
ある有色の雲母チタン系顔料は、酸、アルカリ、光に対
してまったく変化がなく安定であり、熱に対しても50
0°C未満の温度まてOマ安定で、色調変化を起さない
。また、分散性に優れ、色分れを起さず、優れた顔料特
性を有するものである。
(以下余白) 第10表 本発明の製品である有色の雲母チタン系顔料
の水分散性○印;沈降がなく良好な分散性を示す。
△印;色分れを伴い沈降が進んでいる。
×印;色分れを伴い完全に沈降する。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1で得られた製品である外観色、干渉色
ともに鮮やかな青色の真珠光沢を呈した雲母チタン系顔
料の走査型電子顕微鏡写真(30,000倍)であり、
第2図は実施例1の製品である雲母チタン系顔料のX線
回折図(Ou−にα線)である。 第3図は実施例2で得られた製品である外観色、干渉色
ともに鮮やかな緑色の真珠光沢を呈した雲母チタン系顔
料のX線回折図(Ou−にαm)である。 特許出願人 株式会社 資生堂

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 双 又は低次酸化チタンで被覆されてなる有色の雲母チタン
    系顔料。
JP265183A 1983-01-11 1983-01-11 雲母チタン系顔料 Granted JPS59126468A (ja)

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