무지개 빛을 내는 무기진주광택안료는, 내광성, 내용제성 및 내열성 등이 물리적 화학적 안정성이 우수하여 다양한 분야에서 응용되고 있다. 본 연구는 수열합성방법을 사용하여 마이카티타니아에 파란색 코팅 안료인 염화코발트를 기본으로 화장품 안료로 사용되는 진주광택안료를 합성하였다. 코발트에 의한 안료의 색상을 보완하고자 코발트와 금속 염의 비를 달리하여 안료를 코팅하고, 이를 통해 금속염의 종류에 따라 다양한 색차값을 구현하는 진주광택 안료를 합성하였다. 코발트와 첨가된 금속 염 전구체의 조성비와, 금속 염의 종류에 따라 코팅 특성과 색상을 조절할 수 있었고, 안료의 다양한 색상변화 특성을 색차계를 통해 확인 하였다. 합성된 안료는 SPM, SEM, XRD, EDS 기기를 통해 특성을 분석하였다.
무지개 빛을 내는 무기진주광택안료는, 내광성, 내용제성 및 내열성 등이 물리적 화학적 안정성이 우수하여 다양한 분야에서 응용되고 있다. 본 연구는 수열합성방법을 사용하여 마이카 티타니아에 파란색 코팅 안료인 염화코발트를 기본으로 화장품 안료로 사용되는 진주광택안료를 합성하였다. 코발트에 의한 안료의 색상을 보완하고자 코발트와 금속 염의 비를 달리하여 안료를 코팅하고, 이를 통해 금속염의 종류에 따라 다양한 색차값을 구현하는 진주광택 안료를 합성하였다. 코발트와 첨가된 금속 염 전구체의 조성비와, 금속 염의 종류에 따라 코팅 특성과 색상을 조절할 수 있었고, 안료의 다양한 색상변화 특성을 색차계를 통해 확인 하였다. 합성된 안료는 SPM, SEM, XRD, EDS 기기를 통해 특성을 분석하였다.
The inorganic pearlescent pigment have high physical and chemical stability, thus it is used in a variety field, which has better light stability, solvent resistance and thermostability. In this paper, we were synthesized the pearlescent pigment for cosmetics which was coated cobalt chloride for bas...
The inorganic pearlescent pigment have high physical and chemical stability, thus it is used in a variety field, which has better light stability, solvent resistance and thermostability. In this paper, we were synthesized the pearlescent pigment for cosmetics which was coated cobalt chloride for base of blue color metal oxide on mica titania substrate using hydrothermal synthesis method. To complement the color of the pigment by cobalt, pearl pigment were coated by different metal salt and cobalt ratio, to implement a variety of color value, depending on the kind of metal salts were synthesized. Synthesized pearlescent pigments appear various color as kind of added metal salt precursor and molar ration of cobalt and other metals. We controlled coating and color by composition of metal salt and type of metal salts, and that confirm the pigment characteristics of color changes through the analysis of color difference meter. Synthesized pigment was characterized by SPM, SEM, XRD, and EDS.
The inorganic pearlescent pigment have high physical and chemical stability, thus it is used in a variety field, which has better light stability, solvent resistance and thermostability. In this paper, we were synthesized the pearlescent pigment for cosmetics which was coated cobalt chloride for base of blue color metal oxide on mica titania substrate using hydrothermal synthesis method. To complement the color of the pigment by cobalt, pearl pigment were coated by different metal salt and cobalt ratio, to implement a variety of color value, depending on the kind of metal salts were synthesized. Synthesized pearlescent pigments appear various color as kind of added metal salt precursor and molar ration of cobalt and other metals. We controlled coating and color by composition of metal salt and type of metal salts, and that confirm the pigment characteristics of color changes through the analysis of color difference meter. Synthesized pigment was characterized by SPM, SEM, XRD, and EDS.
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제안 방법
코팅의 조건으로 pH, 금속 염화물의 종류 및 코발트와 금속의 조성비를 조절하여 색상의 차이를 비교 하였다. 금속 염화물의 종류와 조성비에 따른 색상의 차이를 비교하기 위해 SPM 분석을 진행하였고, 기질의 형상과 코팅된 기질의 표면 차이를 확인하기 위해 FE-SEM 분석을 진행하였다. 마이카 티타니아와 금속 염화물이 코팅된 물질의 결정성과 물성의 차이를 XRD 분석으로 비교 하였으며, 불순물과, 첨가된 물질의 조성비는 EDS를 통해 알아보았다.
금속 염화물의 종류와 조성비에 따른 색상의 차이를 비교하기 위해 SPM 분석을 진행하였고, 기질의 형상과 코팅된 기질의 표면 차이를 확인하기 위해 FE-SEM 분석을 진행하였다. 마이카 티타니아와 금속 염화물이 코팅된 물질의 결정성과 물성의 차이를 XRD 분석으로 비교 하였으며, 불순물과, 첨가된 물질의 조성비는 EDS를 통해 알아보았다.
본 실험은 염화코발트와 금속염 전구체인 염화알루미늄, 염화마그네슘, 염화칼슘 및 염화아연의 금속 염화물을 기질인 마이카 티타니아에 수열합성법을 이용하여 코팅하였다. 코팅의 조건으로 pH, 금속 염화물의 종류 및 코발트와 금속의 조성비를 조절하여 색상의 차이를 비교 하였다.
수열합성법으로 티타니아가 코팅된 마이카 위에 염화코발트와 여러 종류의 금속염 전구체를 사용하여 다양한 색상의 진주광택안료를 합성하였다. 기질위에 코팅되는 코발트와 다른 금속의 조성비에 따라 합성되는 안료의 색상의 변화를 연구하여, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
본 실험은 염화코발트와 금속염 전구체인 염화알루미늄, 염화마그네슘, 염화칼슘 및 염화아연의 금속 염화물을 기질인 마이카 티타니아에 수열합성법을 이용하여 코팅하였다. 코팅의 조건으로 pH, 금속 염화물의 종류 및 코발트와 금속의 조성비를 조절하여 색상의 차이를 비교 하였다. 금속 염화물의 종류와 조성비에 따른 색상의 차이를 비교하기 위해 SPM 분석을 진행하였고, 기질의 형상과 코팅된 기질의 표면 차이를 확인하기 위해 FE-SEM 분석을 진행하였다.
대상 데이터
Korea)을 사용하였다. 기질위에 코발트 산화물을 코팅하기 위해 염화코발트(cobalt(II) chloride hexahydrate, CoCl2·6H2O, 95%, Junsei Chemical, Japan)를 주요 전구체로 사용하였으며, 다른 금속 전구체인 염화알루미늄(aluminium(III) chloride hexahydrate, AlCl2·6H2O, 97%, Junsei Chemical, Japan), 염화아연(zinc chloride, ZnCl2, 95.0%, Samchun Chemical Co., Ltd., Korea), 염화칼슘(calcium chloride anhydrous, CaCl2, 95.0%, Kanto Chemical Co., Inc., Japan), 염화마그네슘(magnesium chloride hexahydrate, MgCl2·6H2O, 98.0%, Samchun Chmical Co., Ltd., Korea)을 추가로 사용하였다. 합성 진주광택안료를 제조하는데 있어서 pH 조절을 위해 염산(hydrochloric acid, HCl, 35%, Samchun Chemical Co.
각 실험 변수 중 CM-01부터 CM-04는 코발트 전구체인 염화코발트와 수산화나트륨을 이용해 최적의 코발트 코팅 pH를 확인하였고, 이를 기반으로 CM-05부터 CM-09를 코발트와 금속의 몰비 기준으로 삼아 CM-10부터 CM-24까지 Co : Al의 비와 동일하게 정하여 실험을 진행 하였다. 이를 Table 1에 나타내었고, 이를 통해 파란색 진주광택안료의 색차를 조절하였고, 이의 특성을 조절하기 위해 금속은 알루미늄, 마그네슘, 칼슘 및 아연을 이용하였다.
데이터처리
, Germany)을 이용하였다. 코발트 화합물과 마이카 티타니아의 결정상은 X-선 회절분석기(X-ray Diffracto meter, Model RTP300RC, Rigaku Co., Ltd., Germany)를 통하여 분석하였으며 합성된 진주광택안료의 성분 분석을 위하여 에너지 분산형 분광계(Energy Dispersive Spectroscopy, IXRF Analyzer Model 550i, Germany)를 사용하였다.
합성한 진주광택안료의 색상 특성은 CIE 값을 나타내주는 색차계(Spectrophotometer, Konica Miolta Sensiny CM-2500C)를 사용해 색상분석을 분석하였다. CIE 값은 명도(L*), a*, b*로 색상을 나타낸다.
성능/효과
1. 염화코발트와 4가지의 금속 전구체를 이용하여 코팅한 결과 모든 샘플들은 청색, 녹색 계열의 색상을 띄며, 코발트와 첨가된 금속의 비율 및 종류에 따라서 색상 및 색차값이 다르게 나타나는 것을 확인 할 수 있었다.
2. 코발트와 금속 전구체의 비에 따라 가장 선명한 색상을 나타내는 조건은 코발트와 알루미늄의 조성비가 1 : 2, 코발트와 마그네슘의 비는 1 : 2 이며, 코발트와 칼슘의 조성비가 2 : 1, 그리고 코발트와 아연의 조성비가 1.5 : 1.5 인 경우였다.
4. EDS 분석을 통한 분석 결과 Co는 각 안료에 3% 이상 함유되었으며, 염화알루미늄을 사용하여 마이카 티타니아 위에 금속산화물을 코팅한 안료에서 알루미늄은 기본 기질에 포함되어 있는 알루미늄의 함량보다 5.19 더 많이 포함됨이 나타났다. 마그네슘은 4.
3. 간섭색상이 청색인 기질에 코발트화합물을 코팅한 경우 pH가 낮아질수록 명도가 증가하여 선명도가 감소했으며, 최적 색상은 pH 9였다. 코발트와 알루미늄을 코팅한 경우 알루미늄의 비가 1 이하인 경우 b* 값이 (-)를 갖으며 1.
19 더 많이 포함됨이 나타났다. 마그네슘은 4.42%, 칼슘은 2.24%, 아연은 3.82% 함유됨이 분석되었다.
5 이상인 경우 (+)가 된다. 코발트와 마그네슘의 경우 마그네슘 함량이 감소할 때 명도가 감소되는 것을 볼 수 있으며, 칼슘 함량이 감소할 경우 b* 값이 감소하였다. 코발트와 아연의 경우 아연함량이 감소하면 L*값이 감소됨이 나타났다.
코발트와 마그네슘의 경우 마그네슘 함량이 감소할 때 명도가 감소되는 것을 볼 수 있으며, 칼슘 함량이 감소할 경우 b* 값이 감소하였다. 코발트와 아연의 경우 아연함량이 감소하면 L*값이 감소됨이 나타났다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
안료의 종류는?
미려한 외관과, 심미적 기능을 부여하기 위해 사용되는 안료는 탄화수소 물질이 포함되어있는 유기안료와 발색 성분이 무기물질로 이루어진 무기안료로 구분되어 진다. 유기안료는 선명한 색조와 높은 착색력을 갖지만 내광성·내열성이 떨어진다는 단점이 있다[1,2].
무기안료의 장점은?
유기안료는 선명한 색조와 높은 착색력을 갖지만 내광성·내열성이 떨어진다는 단점이 있다[1,2]. 반면 무기안료는 유기안료보다 내광성, 내용제성 및 내열성이 우수하고 은폐력이 커서 주로 제품의 색체와 은폐력을 부여하고 내구력, 기계적 강도의 보강을 필요로 하는 분야에서 다양하게 사용된다[3,4].
진주광택안료가 플라스틱, 도료산업 및 화장품산업에 이용되는 이유는?
특히 진주광택안료의 각도 의존적 광학효과는 장식 목적뿐만 아니라 사진이나 복사기에서 문서가 위조되는 것을 방지하는 보안용 인쇄 또는 광학필터 분야에서 사용된다. 또한 인체에 무해하고, 새롭고 독특한 색상을 나타내어 플라스틱, 도료산업 및 화장품산업 둥 다양한 분야에서 응용되어 진다[5,6].
참고문헌 (18)
D. Thetford, A.P. Chorlton, J. Mason, "Investigation of 1,1',5,1" -trianthrimide as a potential high pearformance pigment", Dyes and Pigm., 62, 235 (2004).
M. Robert, Christie, D. Bruce, Howie, "Potential alternatives for 3,3'-dichlorobenzidine as tetrazo componentsfor diarylide yellow and orange pigments, Part 1: p-phenylenediamine and its derivatives", Dyes and Pigm., 80, 245 (2009).
V. S. Vishnu, G. Giable, V. Divya, M. L. P. Reddy, "Synthesis and characterization of mew environmentally benign tantalumdoped $Ce_{0.8}Zr_{0.2}O_{2} $ yellow pigment: Application in coloring of plastics", Dyes and Pigm., 82, 53 (2009).
Y. C. Zhang, H. Q. Ye, H. Liu, "Preparation and characterization of blue color aluminium pigments $Al/SiO_{2}/PB $ with double-layer structure", Powder Technol., 217, 614 (2012).
M. Patricia, C. C. Tenorio, D. Michele, G. R. Guia, M. Fernanda, Barros, B. D. L. Adao, "Ceramic application of mica titania pearlescent pigments", Dyes and Pigm., 74, 1 (2007).
D. K. Lee, J. H. Lee, S. Y. Park, "Preparation and Characteristics of Carmine coated Mica Pearlescent Pigment", J. of the Korean Oil Chemists' Soc., 25, 511 (2008).
J. R. Tan, Fu, Xiansong, W. X. Hou, X. Z. Chen, L. Wang, "The preparation and characteristics of a multi-cover-layer type, blue mica titania, pearlecsent pigment", Dyes and Pigm., 56, 93 (2003).
H. W. Lee, S. H. Kang, D. K. Nam, "Characteristics of Inorganic Pigments Used for Cosmetics", J. of the Korean Oil Chemists' Soc., vol. 11, 2 7 (1994)
C. Jing, S. X. Hanbing, "The prearation and characteristics of cobalt blue colored mica titania pearlescent pigment by microemulsions", vol. 75, 3 766 (2007).
J. W. Jun, J. H. Min, K. H. Kim, C. H. Kwak, T. S. Suh, "Preparation on the pearlescent pigment $TiO_{2}$ coated mica and their optical properties", Theories and Application of chem. Eng., 1, 903 (1995).
B. B. Topuz, Gunduz, B. Mavis, U. Colak, "The effect of thin dioxide( $SnO_{2}$ ) on the anatase-rutile phase transformation of titania ( $TiO_{2}$ ) in mica-titania pigments and their use in paint", Dyes Pigm., 90, 123 (2011).
M. R. Tohidifar, E. Taheri-Nassaj, P. Alizadeh, "Optimization of the synthesis of a nano-sized mica-hematite pearlescent pigment", Mater. Chem. Phys., 109, 137 (2008).
J. S. Choi, K. H. Kang, D. K. Lee, "Preparation of cobalt blue coated titania/mica pearlescent pigment by microemulsion method", Industrial Science and Technology Institute, 25, 77 (2011).
K. S. Lee, D. K. Lee, "Synthesis and Characteristic of Ferric Ferrocyanide Coated Titania/Mica Pearlescent Pigments by Hydrothermal Synthesis Method", J. of the Korean Oil Chemists' Soc., 3, 335 (2011).
J. R. Tan, L. Z. Shen, X. S. Fu, W. X. Hou, X. Z. Chen, "Preparation and Conductive Mechanism of Mica Titania Conductive Pigment", Dyes and Pigments 62, 107 (2004).
H. Y. Du, C. X. Liu, J. Y. Sun, Q. R. Chen, "An investigation of andgle-dependent optical properties of multi-layer structure pigments formed by metal-oxide-coated mica", Powder Technol., 185, 291 (2008).
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