特許 5934785 耐候性に優れた外装材顔料およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5934785

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月15日

(54)【発明の名称】耐候性に優れた外装材顔料およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C09C 3/06 20060101AFI20160602BHJP

   C09C 1/00 20060101ALI20160602BHJP

【ＦＩ】

   C09C3/06

   C09C1/00

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-510236(P2014-510236)

(86)(22)【出願日】2012年3月8日

(65)【公表番号】特表2014-517861(P2014-517861A)

(43)【公表日】2014年7月24日

(86)【国際出願番号】KR2012001694

(87)【国際公開番号】WO2012161412

(87)【国際公開日】20121129

【審査請求日】2013年11月8日

(31)【優先権主張番号】10-2011-0048979

(32)【優先日】2011年5月24日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】511153183

【氏名又は名称】ＣＱＶ株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＣＱＶ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100113664

【弁理士】

【氏名又は名称】森岡 正往

(74)【代理人】

【識別番号】110001324

【氏名又は名称】特許業務法人ＳＡＮＳＵＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チョン ヂェイル

(72)【発明者】

【氏名】イ ナミル

(72)【発明者】

【氏名】パク サングン

(72)【発明者】

【氏名】イ ヂニョン

(72)【発明者】

【氏名】カン グァンヂュン

(72)【発明者】

【氏名】チェ ビョンギ

(72)【発明者】

【氏名】イム グァンス

(72)【発明者】

【氏名】チャン ギルァン

【審査官】 桜田 政美

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２６９８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５１３１３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｃ ３／０６

Ｃ０９Ｃ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ａ）基質として使用されるフレーク表面にＭｇＯ・ＳｉＯ_２を含む酸化物層が被覆された顔料粉末を形成すること；
（ｂ）前記顔料粉末を脱イオン水（ＤＩｗａｔｅｒ）に混合した後、撹拌および分散させて固体の含有量が５重量％ないし２０重量％の懸濁液を形成すること；
（ｃ）前記（ｂ）の懸濁液にＣｅＣｌ_３を滴下した後、５分ないし３０分間撹拌すること；
（ｄ）前記（ｃ）の懸濁液を６０℃ないし９０℃に加熱した後、１０分ないし６０分間撹拌すること；
（ｅ）前記（ｄ）の懸濁液ｐＨを１ないし５に調節した後、５分ないし３０分間還流させ、前記顔料粉末の表面にセリウム層が被覆されるようにすること；
（ｆ）前記（ｅ）の懸濁液にＡｌ（ＮＯ_３）_３溶液を混合してｐＨを一定に維持し、溶液注入が完了した前記懸濁液を１０分ないし６０分間還流させ、前記顔料粉末の表面にアルミニウム酸化物層が被覆されるようにすること；
（ｇ）前記（ｆ）の懸濁液を撹拌しながらｐＨを３ないし９になるようにすること；および
（ｈ）前記（ｇ）でｐＨが増加した前記懸濁液にシランカップリング溶液を注入してｐＨを維持させ、溶液注入が完了した前記懸濁液を１０分ないし３０分間還流させること；を含むことを特徴とする外装材顔料の製造方法。

【請求項2】

前記（ａ）は、
（ａ１）前記フレークを脱イオン水（ＤＩｗａｔｅｒ）に混合した後、撹拌および分散させて懸濁液を形成すること；
（ａ２）前記（ａ１）の懸濁液に第１可溶性無機金属塩溶液を滴下した後、前記第１可溶性無機金属塩溶液を加水分解させて前記フレークの表面に第１金属酸化物層が被覆されるようにすること；
（ａ３）前記（ａ２）の懸濁液に５重量％ないし３５重量％のＭｇＯ・ＳｉＯ_２を含む可溶性無機塩溶液を滴下した後、前記可溶性無機塩溶液を加水分解させて前記第１金属酸化物層の表面に酸化物層が被覆されるようにすること；
（ａ４）前記（ａ３）の懸濁液に第２可溶性無機金属塩溶液を滴下した後、前記第２可溶性無機金属塩溶液を加水分解させて前記酸化物層の表面に第２金属酸化物層が被覆されるようにすること；および
（ａ５）前記（ａ４）の懸濁液から顔料粉末を分離すること；を含むことを特徴とする請求項１に記載の外装材顔料の製造方法。

【請求項3】

前記（ａ２）ないし（ａ４）の懸濁液は、６０℃ないし９０℃を維持するようにするが、
前記（ａ２）または前記（ａ４）の懸濁液は、ｐＨ値を１ないし９に調整し、溶液の滴下完了後、１０分ないし３０分間還流させ、
前記（ａ３）段階の懸濁液は、ｐＨ値を４ないし１４に調整し、溶液の滴下完了後、３０分ないし６０分間還流させることを特徴とする請求項２に記載の外装材顔料の製造方法。

【請求項4】

前記第１可溶性無機金属塩溶液および前記第２可溶性無機金属塩溶液は、
ＳｎＣｌ_４、ＴｉＣｌ_４、ＴｉＯＣｌ_２、ＴｉＯＳＯ_４、ＦｅＣｌ_３、ＦｅＳＯ_４、ＳｉＣｌ_４、ＺｒＯＣｌ_２、Ｎａ_２Ｏ・ＳｉＯ_２・５Ｈ_２Ｏ、ＭｎＣｌ_２、ＭｇＣｌ_２、ＡｌＣｌ_３およびＣｏＣｌ_２から選択される一つまたは二つ以上の混合物を含み、
前記可溶性無機塩溶液は、
水ガラス、ＭｇＣｌ_２、ケイ酸塩、ＡｌＣｌ_３、ＫＣｌ_３およびホウ酸から選択される一つまたは二つ以上の混合物を含むことを特徴とする請求項２に記載の外装材顔料の製造方法。

【請求項5】

前記酸化物層は、
前記第２金属酸化物層まで含む顔料重量の５重量％ないし３５重量％になるようにし、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ・Ａｌ_２Ｏ_３、Ｋ_２Ｏ・ＳｉＯ_２およびＭｇ_２ＳｉＯ_４から選択された一つまたは二つ以上の混合物をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の外装材顔料の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外装材に単層または多層にコーティングされる顔料に関するもので、多層に交差コーティングされた複数層のうち低屈折層をＭｇＯ・ＳｉＯ_２を使用して形成することにより、高輝度、高光沢および高彩度特性を得ることができ、多重色相顔料を容易に具現できる技術に関する。

【背景技術】

【0002】

外装材にコーティングされる顔料は、通常、透明基質層上部に形成される低屈折層および高屈折層を含む。

【0003】

このとき、従来は低屈折層をＳｉＯ_２だけを用いて形成していた。

【0004】

ここで、低屈折層の厚さを薄く形成し過ぎると低輝度および低光沢特性が表れるようになる。よって、輝度および光沢特性の改善のために低屈折ＳｉＯ_２層を厚く形成しなければならないが、低屈折層の厚さが増加するとクラックが発生する確率が高くなり、単一色相しか具現できない等の限界がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、外装材表面に単層または多層にコーティングされる外装材顔料において、基質表面にＭｇＯ・ＳｉＯ_２を含む低屈折層を形成することにより、高輝度、高光沢および高彩度特性を得ることができ、アルミニウムおよびセリウム処理層によって湿気抵抗性および耐候性も向上させることができることを目的とする。

【0006】

さらに本発明は、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２の添加量を増加させることにより、低屈折層の厚さを増加させなくても多重色相の顔料を製作できるようにし、クラックのような不良の発生を防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施例にかかる外装材顔料の製造方法は、（ａ）基質として使用されるフレーク表面にＭｇＯ・ＳｉＯ_２を含む酸化物層が被覆された顔料粉末を形成することと、（ｂ）前記顔料粉末を脱イオン水（ＤＩｗａｔｅｒ）に混合した後、撹拌および分散させて固体の含有量が５重量％ないし２０重量％の懸濁液を形成することと、（ｃ）前記（ｂ）の懸濁液にＣｅＣｌ_３を滴下した後、５分ないし３０分間撹拌することと、（ｄ）前記（ｃ）の懸濁液を６０℃ないし９０℃に加熱した後、１０分ないし６０分間撹拌することと、（ｅ）前記（ｄ）の懸濁液ｐＨを１ないし５に調節した後、５分ないし３０分間還流させることと、（ｆ）前記（ｅ）の懸濁液にＡｌ（ＮＯ_３）_３溶液を混合してｐＨを一定に維持し、溶液注入が完了した前記懸濁液を１０分ないし６０分間還流させることと、（ｇ）前記（ｆ）の懸濁液を撹拌しながらｐＨを３ないし９になるようにすること、および（ｈ）前記（ｇ）でｐＨが増加した前記懸濁液にシランカップリング溶液を注入してｐＨを維持させ、溶液注入が完了した前記懸濁液を１０分ないし３０分間還流させることを含むことを特徴とする。

【0008】

ここで、前記（ａ）は、（ａ１）前記フレークを脱イオン水（ＤＩｗａｔｅｒ）に混合してから撹拌および分散させて懸濁液を形成することと、（ａ２）前記（ａ１）の懸濁液に第１可溶性無機金属塩溶液を滴下した後、前記第１可溶性無機金属塩溶液を加水分解させて前記フレークの表面に第１金属酸化物層が被覆されるようにすることと、（ａ３）前記（ａ２）の懸濁液に５重量％ないし３５重量％のＭｇＯ・ＳｉＯ_２を含む可溶性無機塩溶液を滴下した後、前記可溶性無機塩溶液を加水分解させて前記第１金属酸化物層の表面に酸化物層が被覆されるようにすることと、（ａ４）前記（ａ３）の懸濁液に第２可溶性無機金属塩溶液を滴下した後、前記第２可溶性無機金属塩溶液を加水分解させて前記酸化物層の表面に第２金属酸化物層が被覆されるようにすること、および（ａ５）前記（ａ４）の懸濁液から顔料粉末を分離することを含むことを特徴とする。

【0009】

さらに、本発明にかかる外装材顔料は、合成雲母、天然雲母、ガラス、板状酸化鉄、板状アルミナおよび板状シリカの一つ以上を含むフレーク基質と、前記基質上部に被覆された第１金属酸化物層と、前記第１金属酸化物層上部に被覆されたＭｇＯ・ＳｉＯ_２を含む酸化物層と、前記酸化物層上部に被覆された第２金属酸化物層と、前記第２金属酸化物層に形成されるセリウム層および前記セリウム層上部に形成されるアルミニウム酸化物層を含むことを特徴とする。前記ＭｇＯ・ＳｉＯ_２を含む酸化物層の含量比率は、前記外装材顔料を基準に総重量に対して５重量％ないし３５重量％の比率であることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明にかかる外装材顔料の製造方法を用いると、低屈折層をＭｇＯ・ＳｉＯ_２を使用して形成することにより、厚さを薄く形成するにもかかわらず高輝度および高光沢を具現できる効果を有する。

【0011】

さらに、低屈折層の厚さを増加させなくてもよいため、高彩度特性を有することができ、多重色相を有する外装材顔料を容易に製造できる効果を提供する。

【0012】

また、本発明にかかる外装材顔料で適用されるＭｇＯ・ＳｉＯ_２は、外装用光沢顔料として必要なアルミニウム酸化物層およびセリウム処理層が基質に容易に蒸着できるようにし、これによって従来よりも改善された湿気抵抗性および耐候性等を確保できる効果を提供する。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図面と共に詳しく後述する実施例を参照すれば明確になると考える。しかし、本発明は以下で開示する実施例に限定されるのではなく、相違する多様な形態で具現でき、単に本実施例は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるだけである。明細書全体にわたり同一参照符号は同一構成要素を指す。

【0014】

以下、本発明にかかる外装材顔料およびその製造方法について詳しく説明する。

【0015】

本発明の一実施例にかかる外装材の製造方法は、懸濁液形成段階、第１金属酸化物層形成段階、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２層形成段階、第２金属酸化物層形成段階、セリウム層形成段階、およびアルミニウム酸化物層形成段階を含む。

【0016】

懸濁液の形成

【0017】

先ず、懸濁液形成段階では、基質として使用される一定の大きさのフレークを脱イオン水（ＤＩｗａｔｅｒ）に混合した後、撹拌および分散させて懸濁液を形成する。

【0018】

このとき、フレークは板状であり粒径の大きさが５μｍないし２５０μｍのものを使用することが好ましい。粒径の大きさが５μｍ未満の場合、基質の表面に物質がコーティングされながらコーティングの厚さが増加すると板状基質が段々と球体の形態に変化するようになる。つまり、角形比が減少することになるが、角形比が減少すると乱反射を起こして光の散乱をもたらし、一定に同じ屈折率を有する同じ色相を表すことができなくなる。

【0019】

逆に、板状形のフレーク粒径が２５０μｍを超える場合は、コーティングされる表面積が増加するため、色相を具現するためのコーティング層の構成が難しくなる。

【0020】

このような基質は、合成雲母（Ｍｉｃａ）、天然雲母、ガラス、板状酸化鉄、板状アルミナおよび板状シリカの一つ以上を使用できる。

【0021】

そして、懸濁液中には前記基質固体の含有量が５重量％ないし２０重量％になるように混合することが好ましい。

【0022】

固体の含有量が５重量％未満の場合、後続の酸化層の形成反応が起きなかったり十分に行われなくなり得る。また、固体の含有量が２０重量％を超える場合は反応効率が低下し得る。

【0023】

以上のように、顔料の製造のための懸濁液が形成されたら、先ず、懸濁液の温度を６０℃ないし９０℃に昇温させる。このように懸濁液を加熱する理由は、懸濁液の温度が６０℃未満であるとコーティング状態が均一でなくなり、コーティングされる物質の大きさおよび形態が非常に不規則になる。そして、懸濁液の温度が９０℃を超えると、コーティングのための反応が激しく起こって粗いコーティング層が形成され得る。

【0024】

よって、前記のように、コーティング層の状態が不完全な場合、顔料は高い彩度を有さないため、前記のような温度範囲を維持することが好ましい。

【0025】

さらに、前記のような懸濁液の固体含量および温度範囲は、以下の第１、２金属酸化物層、酸化物層、セリウム層およびアルミニウム酸化物層を形成するすべての反応に同一に適用されるようにする。

【0026】

第１金属酸化物層の形成

【0027】

以上のように、懸濁液の製造および昇温段階を終えたら、その次に、懸濁液に第１可溶性無機金属塩溶液を滴下した後、第１可溶性無機金属塩溶液を加水分解させて前記フレークの表面に第１金属酸化物層が被覆されるようにする段階を行う。

【0028】

このとき、無機金属塩は、ＳｎＣｌ_４、ＴｉＣｌ_４、ＴｉＯＣｌ_２、ＴｉＯＳＯ_４、ＦｅＣｌ_３、ＦｅＳＯ_４、ＳｉＣｌ_４、ＺｒＯＣｌ_２、Ｎａ_２Ｏ・ＳｉＯ_２・５Ｈ_２Ｏ、ＭｎＣｌ_２、ＭｇＣｌ_２、ＡｌＣｌ_３およびＣｏＣｌ_２から選択された一つまたは二つ以上の混合物を含む。

【0029】

そして、前記無機金属塩が溶解されている第１可溶性無機金属塩溶液は、懸濁液に一滴ずつ落としながら加水分解が行われるようにする。

【0030】

このとき、懸濁液のｐＨ値が１ないし９になるようにする。ｐＨが１未満になると第１金属酸化物層のコーティングが正常に行われなくなり、ｐＨが９を超えるとコーティング物質が均一にならなく、非常に不規則な大きさと形態を有するようになる。よって、コーティング状態が非常に粗くなるため顔料が高い彩度を有さなくなる。

【0031】

さらに、前記ｐＨ値が一定に維持された状態で溶液注入を完了した後、懸濁液を１０分ないし３０分間還流させる工程を行う。

【0032】

このとき、ｐＨ値は前記基質の表面に形成される第１金属酸化物層の被覆率が１％ないし５０％になる程度に一定に維持させ、還流工程は反応ｐＨによる衝撃を減らし、コーティングされる物質が十分に表面にコーティングされるようにする。

【0033】

還流時間が１０分未満になると、十分な被覆率を得ることができなく、基質に衝撃が加わってクラックを誘発させ得る。また、還流時間が３０分を超える場合は、撹拌による基質自体の割れやコーティング層が分離する現象が現れ得る。

【0034】

ＭｇＯ・ＳｉＯ_２層の形成

【0035】

前記のような工程によって基質の表面に第１金属酸化物層が被覆された固体が混合されている懸濁液の温度を再度６０℃ないし９０℃に昇温させる。このとき、前記温度範囲は、上述のように最適なコーティング層の形成のための温度範囲である。

【0036】

そして、次に、昇温した懸濁液にＭｇＯ・ＳｉＯ_２を含む可溶性無機塩溶液を滴下した後、可溶性無機塩溶液を加水分解させて前記第１金属酸化物層表面にＭｇＯ・ＳｉＯ_２が被覆されるようにする。本発明では、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２が単独或いはＭｇＯ・ＳｉＯ_２と別の酸化物が一緒に被覆されて形成された層を酸化物層とする。

【0037】

このとき、前記可溶性無機塩溶液は、水ガラス、ＭｇＣｌ_２、ケイ酸塩、ＡｌＣｌ_３、ＫＣｌ_３およびホウ酸から選択された一つまたは二つ以上の混合物を含むものを使用する。

【0038】

そして、懸濁液のｐＨ値が４ないし１４になるようにする。ｐＨが４未満になると酸化物層のコーティングが正常に行われなくなり、ｐＨが１４を超えるとコーティング物質が非常に不規則な大きさと形態を有するようになって、顔料が高い彩度を有さなくなる。

【0039】

さらに、前記ｐＨ値が一定に維持された状態で溶液注入を完了した後、懸濁液を３０分ないし６０分間還流させる工程を行う。

【0040】

このとき、ｐＨ値は、前記基質の表面に形成される酸化物層の被覆率が高彩度および高光沢顔料の場合は１％ないし３０％になり、多重色相顔料の場合は酸化物層の被覆率が３０％ないし９０％までなるように調節することが好ましい。

【0041】

多重色相を使用する場合は、光沢顔料の場合より最大３倍まで酸化物層被覆率が増加し得るが、これにより高光沢および高彩度特性を有する顔料の場合と多重色相を有する顔料の場合に対する酸化物層の全体重量比率が変わり得る。

【0042】

高光沢および高彩度特性を有する顔料の場合は、全体が完成した形態の顔料を基準に総重量に対して５重量％ないし１０重量％の比率であると最適な性能を有するようになる。つまり、酸化物層が形成された比率が全体顔料総重量の５重量％未満の場合は高光沢特性が低下し、酸化物層比率が１０重量％を超える場合は高彩度特性が低下する。

【0043】

さらに、多重色相を有する顔料の場合は、全体が完成した形態の顔料を基準に総重量に対して５重量％ないし３５重量％の比率であると最適な性能を有するようになる。つまり、酸化物層が形成された比率が全体顔料総重量の５重量％未満の場合は単一色で表れるという問題があり、酸化物層の比率が３５重量％を超える場合は色変化特性が低下する。

【0044】

よって、本発明にかかる酸化物層の好ましい含量比率は、５重量％ないし３５重量％だが、ここに常に制限されるのではなく、基質の種類とコーティングされる物質およびコーティングの厚さ等によって変わり得る。

【0045】

ここで、前記重量比率は下記セリウム層およびアルミニウム酸化物層を共に含んだ状態の顔料に対する重量比を意味する。しかし、セリウム層およびアルミニウム酸化物層の重量比の総合の比率が顔料全体に及ぼす影響は微々であるため、セリウム層およびアルミニウム酸化物層を除いた顔料の重さに対する重量比と判断しても構わない。

【0046】

以上のように形成された本発明の酸化物層は、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２を主要構成とし、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ・Ａｌ_２Ｏ_３、Ｋ２Ｏ・ＳｉＯ_２およびＭｇ_２ＳｉＯ_４から選択された一つまたは二つ以上の混合物をさらに含むことができる。

【0047】

このような酸化物層は、顔料において低屈折層の役割をし、従来ＳｉＯ_２だけを形成する場合に発生していたクラック等の問題を解決することができる。

【0048】

また、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２酸化物層を使用すると低屈折層の厚さ調節が容易で、高光沢、高彩度および多重色相特性を容易に表すことができる。

【0049】

以上で説明したように、本発明にかかる外装材顔料は、薄型の透明フレーク基質と、透明基質上部に被覆された第１金属酸化物層と、前記第１金属酸化物層上部に被覆されたＭｇＯ・ＳｉＯ_２を含む酸化物層を基本構成とする。

【0050】

第２金属酸化物層の形成

【0051】

また、本発明では前記酸化物層の保護および高光沢等の特性の向上のために前記酸化物層上部に第２金属酸化物層を被覆し、その過程は前記第１金属酸化物被覆過程と同様に行う。

【0052】

次に、最終第２金属酸化物層の被覆が完了した懸濁液をろ過し、脱イオン水で洗浄および乾燥した後、残余物をか焼し、スクリーン処理して本発明にかかる外装材顔料の製造を完了する。

【0053】

以上で説明した通り、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２を含む酸化物層を形成して、高輝度、高光沢および高彩度特性を有する顔料粉末を製造した後は、外装用顔料として必要な湿気抵抗性および耐候性等を付与するために次のような追加コーティング作業を行う。

【0054】

セリウム層の形成

【0055】

先ず、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２を含む酸化物層が被覆された顔料粉末を脱イオン水（ＤＩｗａｔｅｒ）に混合した後、撹拌および分散させて固体の含有量が５重量％ないし２０重量％の懸濁液を形成する。

【0056】

このとき、懸濁液の固体含有量および温度条件は、前記「懸濁液の形成」過程に記載した特性通りである。

【0057】

次に、懸濁液にＣｅＣｌ_３を滴下した後、５分ないし３０分間撹拌し、懸濁液を６０℃ないし９０℃で加熱する。

【0058】

このとき、撹拌時間は１０分ないし６０分間十分に撹拌することが好ましい。前記顔料粉末は、第１金属酸化物層、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２を含む酸化物層および第２金属酸化物層が既に被覆されている状態のため、撹拌時間が１０分未満の場合は、十分な撹拌が行われない可能性がある。そして、撹拌時間が６０分を超える場合は、被覆層が損傷する恐れがある。

【0059】

前記のような撹拌工程が終わったら、懸濁液のｐＨを１ないし５に調節した後、５分ないし３０分間還流させて、顔料粉末に最終的に被覆された第２金属酸化物層上部にセリウム層が形成されるようにする。

【0060】

このとき、懸濁液のｐＨ値が１未満や還流時間が５分未満になるとセリウム層のコーティングが正常に行われなくなり、ｐＨ値が５を超えたり還流時間が３０分を超えると、コーティング物質が非常に不規則な大きさと形態を有するようになり顔料の高い彩度を確保できなくなる。

【0061】

アルミニウム酸化物層の形成

【0062】

前記のように、最終セリウム層まで被覆された光沢顔料を含む懸濁液が形成されたら、その懸濁液の固体含量および温度条件をそれぞれ５重量％ないし２０重量％、および６０℃ないし９０℃に維持した状態でＡｌ（ＮＯ_３）_３溶液を混合してｐＨを一定に維持させる。

【0063】

このとき、固体の含有量が５重量％未満や、懸濁液の温度条件が６０℃未満の場合は、アルミニウム酸化物層の形成反応が起こらなくなったり十分に行われなくなる場合がある。また、固体の含有量が２０重量％を超えたり温度条件が９０℃を超える場合は、アルミニウム酸化物層の形成のための反応効率が低下し得る。

【0064】

次に、ｐＨが一定に維持されるための溶液注入が完了した状態の懸濁液を１０分ないし６０分間還流させるが、懸濁液を撹拌すると共にｐＨを３ないし９になるようにしてセリウム層の表面にアルミニウム酸化物層が形成されるようにする。

【0065】

このとき、懸濁液のｐＨ値が１未満や還流時間が５分未満になるとセリウム層のコーティングが正常に行われなくなり、ｐＨ値が５を超えたり還流時間が３０分を超えるようになると、コーティング物質が非常に不規則な大きさと形態を有するようになって顔料の高い彩度を確保できなくなる。

【0066】

次に、前記セリウム層およびアルミニウム酸化物層の被覆状態維持のために選択的にシランカップリング層を形成することができる。シランカップリング層を形成するためには、アルミニウム酸化物層が被覆された状態のｐＨが維持された懸濁液にシランカップリング溶液を注入し、シランカップリング溶液の注入が完了した前記懸濁液を１０分ないし３０分間還流させて前記セリウム層およびアルミニウム酸化物層を覆うシランカップリング層が形成されるようにする。

【0067】

このとき、懸濁液のｐＨ値が１未満か還流時間が１０分未満になると、シーリングが正常に行われなくなり、ｐＨ値が５を超えたり還流時間が３０分を超えるようになると、シーリングが非常に不規則な大きさと形態を有するようになって顔料の向上した物理的特性を確保できなくなる。

【0068】

以上のように、本発明にかかる外装材顔料は、基質を中心に上部および下部に対する全ての層を含む場合は、１１層の多層コーティング構造を有する。このとき、本発明にかかる外装材顔料は、透明基質層の表面に形成される低屈折層および高屈折層を含み、高光沢、高彩度および優れた多重色相特性を有する。

【0069】

前記のような特性は、主にＭｇＯ・ＳｉＯ_２酸化物層の使用有／無よって表れるため、以下では前記酸化物層の使用による高光沢、高彩度および多重色相特性を検討する。

【0070】

さらに、本発明にかかる外装材顔料は、前記セリウム層およびアルミニウム酸化物層によって従来より優れた外部湿気抵抗性および耐候性等を確保することができ、次のような特性を有する。

【0071】

彩度（色差計値）

【0072】

以下、比較例１ないし２８は、雲母フレーク基質の表面にＳｉＯ_２酸化物層を形成した場合を示したもので、前記実施例１ないし３２は、上述の製造方法でＭｇＯ・ＳｉＯ_２酸化物層を形成した場合を示したサンプルである。

【0073】

このとき、第１および第２金属酸化物層は、実施例と比較例共に同様に適用し、これらによって特性が変わる事項はなかった。

【0074】

さらに、前記外装材顔料の形成方法のうち、セリウム層およびアルミニウム酸化物層までは形成しない状態で実験を行った。

【0075】

１）高彩度高光沢顔料

【0076】

【表1】

【0077】

２）多重色相顔料

【0078】

【表2】

【0079】

前記表１および表２を参照して前記比較例と実施例を比較すると、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２酸化物層を使用した場合に色差計値（ａ^＊、ｂ^＊）が増加したことが分かる。

【0080】

ここで、色差計値の絶対値が大きくなるほど彩度が良くなるため、本発明にかかる顔料の彩度が向上したことが分かる。

【0081】

光沢値

【0082】

１）高彩度高光沢顔料

【0083】

【表3】

【0084】

２）多重色相顔料

【0085】

【表4】

【0086】

前記表３および表４を参照すると、前記比較例１２ないし２２は、ＳｉＯ_２酸化物層を形成した場合を示したものであり、前記実施例１２ないし２２はＭｇＯ・ＳｉＯ_２酸化物層を形成した場合を示したものである。

【0087】

よって、前記比較例と実施例を比較すると、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２酸化物層を使用した場合に光沢も値が増加したことが分かる。

【0088】

ＭｇＯ・ＳｉＯ_２酸化物層の含量比による彩度および光沢値の変化

【0089】

１）高彩度高光沢顔料

【0090】

【表5】

【0091】

【表6】

【0092】

２）多重色相顔料

【0093】

【表7】

【0094】

【表8】

【0095】

上述の表５ないし表８を参照すると分かるように、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２酸化物層が５重量％未満であるコーティングが比較例（２３、２４、２６、２７）の場合は、コーティング層の厚さが薄くなって各層別の比率が合わなくなることが分かる。

【0096】

これは、コーティング層が薄いため十分に下層を覆えなくなり、その結果、表面が粗くなると共に乱反射が起こり、高彩度と高光沢が得られなくなったと推定できる。さらに、前記のような原理で比較例は多重色相効果も得られなかった。

【0097】

逆に、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２酸化物層が３０重量％を超えてコーティングされると、コーティング層の厚さが厚くなり、各層別の比率が合わなくなって正常な光の屈折率を得ることができなくなることが分かる。よって、目的としない色相が具現され、彩度が低下することが分かる。

【0098】

一方、本発明にかかるＭｇＯ・ＳｉＯ_２酸化物層の含量範囲に従って形成された実施例２３ないし３２顔料の場合は、全て前記表１ないし表４に示した正常の彩度および光度値を得ることができた。

【0099】

以上で説明したように、本発明にかかる外装材顔料の製造方法を用いて、低屈折層にＭｇＯ・ＳｉＯ_２を使用することにより、薄い厚さを有しても高輝度および高光沢を具現できる。

【0100】

さらに、低屈折層の厚さを増加させなくても良いため、容易に高彩度高光沢特性を確保することができ、多重色相を有する真珠光沢の外装材顔料を容易に製造できる。

【0101】

湿気抵抗性および耐候性

【0102】

本発明にかかる外装材顔料に対する湿気抵抗性および耐候性の評価は次のような湿度露出実験および鮮明度の測定結果を分析して判断した。

【0103】

先ず、前記表８に開示した比較例２６ないし２８および実施例２９ないし３２に全てセリウム層およびアルミニウム酸化物層を被覆させた。そして、比較実施のために実施例２８にはセリウム層およびアルミニウム酸化物層を形成しなかった。

【0104】

次に、前記比較例２６ないし２８および実施例２８ないし３２の顔料を水溶性ペンキ（ｗａｔｅｒ−ｂａｓｅｄ ｐａｉｎｔｓ）組成物に混合した。このとき、顔料／ペンキの比を０．１３にしたところ、後続のテストが安定的に行われた。

【0105】

その次に、下塗りした（ｐｒｉｍｅｄ）７．５×１５ｃｍ鋼パネル（ミシガン、デトロイトのＡｄｖａｎｃｅｄ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓによって供給された、ＡＰＲ ２５３７９）に１５μｍないし２０μｍの厚さに前記比較例２６ないし２８および実施例２８ないし３２の顔料を含む水溶性ペンキを被覆し、下塗りを少なくとも１０分間瞬間加熱（ｆｌａｓｈｉｎｇ）し、８５℃で６．５分間ベーキングし冷却させた。

【0106】

そして、きれいな（顔料が塗布されていない；ｕｎｐｉｇｍｅｎｔｅｄ）上部塗装層を４０μｍないし４５μｍの厚さに塗布し、その結果生じたパネルに対し、パネルの露出部分を未露出部分と比較できるようにマスキングした。

【0107】

次に、前記のように製造されたサンプルパネルを４０℃で２４０時間、１００％湿度雰囲気に露出させ、その結果生じたパネルをＡＳＴＭ Ｄ３３５９、Ｖｏｌ．６接着力試験方法によって試験した。

【0108】

結果は、下記表９に示し、０Ｂから５Ｂのスケール上で等級をつけた。ここで、０Ｂは全体の凝集破壊（６５％以上）を表し、５Ｂは全く破壊がないということを表す。

【0109】

その結果、比較例および実施例２８は０Ｂないし１Ｂの等級であるのに対し、セリウム層およびアルミニウム酸化物層が被覆された実施例２９ないし３２の顔料は５Ｂの等級だった。

【0110】

次に、耐候性を調べるために、Ｈｕｎｔｅｒ Ｌａｂ．で製造されたＲｅｆｌｅｃｔｅｄ Ｉｍａｇｅ Ｇｏｎｉｏｐｈｏｔｏｍｅ ｔｅｒのＤｏｒｉｇｏｎ ＩＩ Ｄｉｓｔｉｎｃｔｉｖｅｎｅｓｓを使用して像の鮮明度（ｄｉｓｔｉｎｃｔｎｅｓｓ ｏｆ ｉｍａｇｅ；ＤＯＩ）を測定することにより評価した。露出が維持された像の鮮明度（％ＤＯＩ）は、露出前の湿度コンディショニング後のＤＯＩを湿度コンディショニング前のＤＯＩで割って１００を掛けることにより計算した。高い％ＤＯＩを有する顔料は、低い％ＤＯＩを有する顔料より更に優れた安定性を有した。

【0111】

その結果、比較例および実施例２８は５０％以下の％ＤＯＩを有し、セリウム層およびアルミニウム酸化物層が被覆された実施例２９ないし３２の顔料は９０％以上の％ＤＯＩを有した。

【0112】

【表9】

【0113】

上述のように、本発明にかかる外装材顔料は、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２低屈折層にアルミニウム酸化物層およびセリウム処理層が基質に容易に蒸着できるようになったことで、従来より改善された湿気抵抗性および耐候性等を確保できるようになった。

【0114】

以上では本発明の実施例を中心に説明したが、当業者のレベルで多様な変更や変更を加えることができる。

【0115】

特に、上述の説明は、第１金属酸化物層および第２金属酸化物層を含む多層外装材顔料を中心に行ったが、本発明はＭｇＯ・ＳｉＯ_２低屈折層だけからなる単層顔料にセリウム層およびアルミニウム酸化物層をさらに形成して湿気抵抗性および耐候性等を向上させた実施例も含む。

【0116】

このような変更と変形が本発明の範囲から外れない限り、本発明に属すると言える。よって、本発明の権利範囲は以下に記載する請求の範囲によって判断しなければならない。