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パール顔料の基材不要で低コスト化につながる新製法を開発 ─基材を使う従来型の代替品として塗料や化粧品への利用に期待─

【本学研究者情報】

〇多元物質科学研究所 教授 殷シュウ
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

  • 従来のサンドイッチ構造を持つパール顔料(注1)とは全く異なるコンセプトの単一組成型パール顔料を、シンプルな水熱反応により合成する手法を開発しました。
  • 本顔料は、鮮やかな色彩?高い光沢効果?色の角度依存性を持ちます。従来のマイカベースのパール顔料を凌駕し、装飾プラスチック、化粧品、機能性インク、自動車塗料などの用途に最適です。
  • 新しいパール顔料を創製する道を切り開く成果です。

【概要】

天然真珠の美しい光沢と豊かな色彩を再現するため、疑似真珠やパール顔料が幅広い分野で求められています。パール顔料のうち、板状粒子を使用した基材フリー型パール顔料は、製造が比較的簡単かつ低コストで注目を集めています。一方で、物質としての選択肢は限られており十分な光沢効果を発揮しにくいという課題がありました。

東北大学多元物質科学研究所の殷澍教授(同大 材料科学高等研究所(WPI-AIMR) 連携教授 兼務)と同大大学院環境科学研究科の程秋雨、大阪大学産業科学研究所の関野徹教授の研究チームは、従来の雲母(マイカ)の基材をベースとしたパール顔料の代替品として、エネルギー消費が少なく、120oC以下の環境にやさしい水熱プロセスを用いて、基材フリー(不要)型新規着色パール顔料の開発に成功しました。本研究では溶液反応における溶解―再析出プロセスを促進するため、添加剤を加えることにより単結晶板状粒子を創製し、層状構造に由来する光の反射と干渉効果を高め、高い光沢特性を持つ数百ミクロンサイズの大きな板状形態着色粒子を合成しました。本手法では合成される板状粒子のサイズが制御可能であり、有機溶剤中に安定に存在するため、化粧品、自動車塗料、プラスチック製品、加飾製品など、幅広い分野での活用が期待されます。

本研究成果は、2024年6月21日に特許(特願2024-100285)を出願し、2024年11月29日(現地時間)付けで、Journal of Alloys and Compounds誌のオンライン版に掲載されました。

図1. (a) VOP と (b) HVP の結晶構造

【用語解説】

注1. パール顔料: 光輝性を有する真珠光沢を人工的に再現させる為の顔料である。有機顔料に比べ、高安定性を持つ、特殊機能塗料、インク、合成樹脂、織物、化粧品、食品着色剤等に広く使われている。

【論文情報】

タイトル:Synthesis of novel colored substrate-free pearlescent pigments of vanadium phosphates with large-size layered platelet morphology
著者: Qiuyu Cheng, Yibei Xue, Takuya Hasegawa, Ayahisa Okawa, Kizuku Kushimoto, Junya Kano, Tohru Sekino, Shu Yin*
*責任著者:東北大学多元物質科学研究所 教授 殷澍(同大学 材料科学高等研究所(WPI-AIMR)連携教授 兼務)
掲載誌:Journal of Alloys and Compounds
DOI:10.1016/j.jallcom.2024.177735

詳細(プレスリリース本文)PDF

問い合わせ先

(研究に関すること)
東北大学多元物質科学研究所
教授 殷 澍(イン シュウ)
TEL:022-215-5597
Email: yin.shu.b5*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

(報道に関すること)
東北大学多元物質科学研究所 広報情報室
TEL: 022-215-5198
Email: press.tagen*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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