JP2005225711A - Iron oxide-based yellow pigment and method of manufacturing the same - Google Patents

Iron oxide-based yellow pigment and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2005225711A
JP2005225711A JP2004035656A JP2004035656A JP2005225711A JP 2005225711 A JP2005225711 A JP 2005225711A JP 2004035656 A JP2004035656 A JP 2004035656A JP 2004035656 A JP2004035656 A JP 2004035656A JP 2005225711 A JP2005225711 A JP 2005225711A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pigment
iron oxide
yellow
yellow pigment
iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004035656A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jun Takada
潤 高田
Makoto Nakanishi
真 中西
Tatsuo Fujii
達生 藤井
Yasushi Asaoka
裕史 浅岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Japan Science and Technology Agency
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Science and Technology Agency filed Critical Japan Science and Technology Agency
Priority to JP2004035656A priority Critical patent/JP2005225711A/en
Publication of JP2005225711A publication Critical patent/JP2005225711A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an iron oxide-based yellow pigment containing no harmful material to human body/ environment and having excellent weather resistance/heat resistance and a method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: The iron oxide-based yellow pigment is manufactured by firing Al-substituted Zn ferrite having a structure of Zn(Fe<SB>(1-x)</SB>Al<SB>x</SB>)<SB>2</SB>O<SB>4</SB>(where 0<x<1) at 500-1,400 °C. When (x) is ≥0.075 and ≤0.8, clear yellow color is exhibited particularly. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、酸化鉄系黄色顔料及びその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、黄鉛等の人体・環境に有害な物質を含むことなく、耐候性・耐熱性に優れた酸化鉄系黄色顔料、及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an iron oxide yellow pigment and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to an iron oxide-based yellow pigment excellent in weather resistance and heat resistance without containing any harmful substances such as chrome lead and the human body and the environment, and a method for producing the same.

無機顔料は有機顔料に比較して耐熱性・耐候性・耐薬品性に優れており、変色を起こし難いいため、屋外や水中等の過酷な環境下で多く使用されている。無機顔料のうち黄色無機顔料は、注意を促すためのトラフィックペイント・工事用車両・建設用機械等広範に用いられ、その需要は有色顔料中で赤色顔料についで第2位と非常に大きい。   Inorganic pigments are superior in heat resistance, weather resistance, and chemical resistance compared to organic pigments, and are less likely to cause discoloration. Therefore, they are often used in harsh environments such as outdoors and underwater. Among inorganic pigments, yellow inorganic pigments are widely used for traffic paint, construction vehicles, construction machines, etc. to call attention, and the demand for them is very high, second only to red pigments among colored pigments.

かかる黄色無機顔料としては、黄鉛(PbCrO4等)・カドミウムイエロー・酸化鉄イエロー(γ−FeOOH)が従来から知られている。しかし黄鉛・カドミウムイエローは、鉛(Pb)・クロム(Cr)・カドミウム(Cd)等の人体・環境に有害な物質を含むため好ましくない。特に黄鉛は鉛中毒予防規則に指定されている有害な物質である。他方、酸化鉄イエローは上記有害物質を含まない点で好ましいが、耐熱性が低く約300℃でγ−Fe23へ相変態し、黒褐色へ変色してしまうという欠点がある。それゆえ、かかる人体・環境に有害な物質を含まず、かつ耐熱性・耐候性に富む黄色無機顔料の開発が求められている。 Conventionally known yellow inorganic pigments include yellow lead (PbCrO 4 and the like), cadmium yellow, and iron oxide yellow (γ-FeOOH). However, yellow lead and cadmium yellow are not preferable because they contain substances harmful to the human body and the environment such as lead (Pb), chromium (Cr), and cadmium (Cd). In particular, yellow lead is a harmful substance specified in the lead poisoning prevention regulations. On the other hand, iron oxide yellow is preferable in that it does not contain the above-mentioned harmful substances, but has a disadvantage that it has low heat resistance and undergoes phase transformation to γ-Fe 2 O 3 at about 300 ° C. and discolors to black brown. Therefore, there is a demand for the development of yellow inorganic pigments that do not contain such substances harmful to the human body and the environment, and are rich in heat resistance and weather resistance.

この黄色無機顔料(該顔料の製造方法)としては、黄色酸化鉄系顔料へ水酸化亜鉛を析出付着させ、焼成して得られるものが開示されている(特許文献1参照)。またα−FeOOHにAlを固溶させたアルミニウム固溶黄色酸化鉄が開示されている(特許文献2参照)。その他スピネル型構造をもった鉄(Fe)・亜鉛(Zn)等からなる複合酸化物(フェライト)からなる黄色無機顔料について開示されている(例えば特許文献3〜8参照)。   As this yellow inorganic pigment (a method for producing the pigment), a pigment obtained by depositing zinc hydroxide on a yellow iron oxide pigment and baking it is disclosed (see Patent Document 1). Moreover, aluminum solid solution yellow iron oxide in which Al is dissolved in α-FeOOH is disclosed (see Patent Document 2). In addition, a yellow inorganic pigment made of a composite oxide (ferrite) made of iron (Fe) / zinc (Zn) or the like having a spinel structure is disclosed (see, for example, Patent Documents 3 to 8).

ところで、ZnFe24(亜鉛フェライト)のFeの一部をアルミニウム(Al)に置換した化合物を、固相反応法・水熱反応法によって製造する方法については、すでに知られている(非特許文献1及び2参照)。
特公平3−57055号公報(公告日:平成3年(1991)8月30日、公開公報:特開昭63−8221号公報、公開日:昭和63年(1988)1月14日) 特開平11−209645号公報(公開日:平成11年(1999)8月3日) 特開昭56−95955号公報(公開日:昭和56年(1981)8月3日) 特開昭58−60622号公報(公開日:昭和58年(1983)4月11日) 特開昭51−35700号公報(公開日:昭和51(1976)3月26日) 特開平57−11829号公報(公開日:昭和57(1982)1月21日) 特公平7−17384号公報(公告日:平成7年(1995)3月1日、公開公報:特開平2−32169号公報、公開日:平成2年(1990)2月1日) 特開平4−224115号公報(公開日:平成4年(1992)8月13日) J. C. Waerenborgh, M. O. Figueiredo, J. M. P. Cabral and L. C. J. Pereira. “Temperature and Composition Dependence of the Cation Distribution in Synthetic ZnFeyAl2-yO4(0≦y≦1) Spinels” Journal of Solid State Chemistory, Volume 111, Issue 2, August 1994, Pages 300-309. J. A. Toledo, M. A. Valenzuela, P. Bosch, H. Armendariz, A. Montoya, N. Nava and A. Vazquez. “Effect of Al3+introduction into hydrothermally prepared ZnFe2O4” Applied Catalysis A: Genaral, Volume 198, Issues 1-2, 15 May 2000, Pages 235-245.
By the way, a method for producing a compound in which a part of Fe of ZnFe 2 O 4 (zinc ferrite) is replaced with aluminum (Al) by a solid phase reaction method or a hydrothermal reaction method is already known (non-patent). Reference 1 and 2).
Japanese Examined Patent Publication No. 3-57055 (Public Notice: August 30, 1991, Publication: Japanese Patent Laid-Open No. 63-8221, Publication: January 14, 1988) JP 11-209645 A (publication date: August 3, 1999 (1999)) JP 56-95955 A (publication date: August 3, 1981) JP 58-60622 A (publication date: April 11, 1983) JP 51-35700 A (publication date: March 26, 1976) Japanese Laid-Open Patent Publication No. 57-11829 (Publication date: January 21, 1982) Japanese Examined Patent Publication No. 7-17384 (Public Notice: March 1, 1995, Publication: JP-A-2-32169, Publication: February 1, 1990) JP-A-4-224115 (Publication date: August 13, 1992) JC Waerenborgh, MO Figueiredo, JMP Cabral and LCJ Pereira. “Temperature and Composition Dependence of the Cation Distribution in Synthetic ZnFeyAl2-yO4 (0 ≦ y ≦ 1) Spinels” Journal of Solid State Chemistory, Volume 111, Issue 2, August 1994, Pages 300-309. JA Toledo, MA Valenzuela, P. Bosch, H. Armendariz, A. Montoya, N. Nava and A. Vazquez. “Effect of Al3 + introduction into hydrothermally prepared ZnFe2O4” Applied Catalysis A: Genaral, Volume 198, Issues 1-2 , 15 May 2000, Pages 235-245.

しかしながら、上述した黄鉛等の代替黄色無機顔料は、有害物質を含まないという点では優れているものの、耐熱性・耐候性の問題、製造工程上の問題、色調上の問題等を抱えている。   However, although the above-mentioned alternative yellow inorganic pigments such as chrome lead are excellent in that they do not contain harmful substances, they have problems of heat resistance and weather resistance, problems in the manufacturing process, problems in color tone, etc. .

具体的には、特許文献1に記載された黄色無機顔料は、複数化合物(Fe23、ZnO、ZnFe24等)の分散体であり、製造時において各化合物の組成比の制御が困難であり、その結果、製造された顔料の色調のバラツキが生じ易い。 Specifically, the yellow inorganic pigment described in Patent Document 1 is a dispersion of a plurality of compounds (Fe 2 O 3 , ZnO, ZnFe 2 O 4, etc.), and the composition ratio of each compound can be controlled during production. As a result, the produced pigment tends to vary in color tone.

また特許文献2に記載された黄色無機顔料は、α−FeOOHに比して確かに耐熱性は向上しているものの、約330℃以上では相変態するためトラフィックペイント等に用いる場合、その焼付け温度(約800℃)では黒褐色に変色してしまう。   The yellow inorganic pigment described in Patent Document 2 has improved heat resistance as compared with α-FeOOH, but when used in traffic paints and the like because it undergoes phase transformation at about 330 ° C. or higher, its baking temperature. At about 800 ° C, the color changes to blackish brown.

よって以上示したごとく、上記従来の方法は黄鉛・カドミウムイエロー等の代替黄色無機顔料として十分満足のいくものとはなっていなかった。   Therefore, as described above, the above conventional methods have not been sufficiently satisfactory as alternative yellow inorganic pigments such as chrome lead and cadmium yellow.

そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は人体・環境に有害な物質を含むことなく、耐候性・耐熱性に優れた酸化鉄系黄色顔料、及びその製造方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide an iron oxide-based yellow pigment excellent in weather resistance and heat resistance without containing a substance harmful to the human body and the environment, and a method for producing the same. It is to provide.

本発明者等は上記課題を解決すべく、耐熱性・耐酸性・耐塩基性に優れた化合物として知られているスピネル型化合物(例えばMgAl24)、特に無害で安全な茶色顔料であるZnフェライト(ZnFe24)、及び白色顔料であるZnAl24に着目し、Zn(Fe(1-x)Alx24(ただし0<x<1)なる構造をもつ、いわゆるAl置換Znフェライトからなる黄色無機顔料製造の可能性を検討した。より具体的には、種々のFeとAlの組成比を持つAl置換Znフェライトを、種々の焼成温度及び種々の製造方法(錯体重合法・湿式共沈法・固相反応法)によって製造し、その色調の判定を行なった。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors are a spinel type compound (for example, MgAl 2 O 4 ) known as a compound having excellent heat resistance, acid resistance, and base resistance, particularly a harmless and safe brown pigment. Focusing on Zn ferrite (ZnFe 2 O 4 ) and white pigment ZnAl 2 O 4 , so-called Zn (Fe (1-x) Al x ) 2 O 4 (where 0 <x <1) The possibility of producing a yellow inorganic pigment made of Al-substituted Zn ferrite was investigated. More specifically, Al substituted Zn ferrite having various composition ratios of Fe and Al is produced by various firing temperatures and various production methods (complex polymerization method, wet coprecipitation method, solid phase reaction method), The color tone was determined.

その結果500℃〜1400℃の焼成温度範囲において、Zn(Fe(1-x)Alx24(ただし0<x<1)なる構造をもつAl置換Znフェライトの全率固溶体が得られること、及び上記xが0.075以上0.8以下の組成比において、色調が鮮明な黄色系を呈する該化合物粉末が得られることを見いだし、本発明を完成させるに至った。 As a result, an Al-substituted Zn ferrite solid solution having a structure of Zn (Fe (1-x) Al x ) 2 O 4 (where 0 <x <1) is obtained in the firing temperature range of 500 ° C. to 1400 ° C. In addition, the present inventors have found that the compound powder exhibiting a clear yellowish color tone can be obtained at a composition ratio of x not less than 0.075 and not more than 0.8, thereby completing the present invention.

すなわち本発明にかかる酸化鉄系黄色顔料は、上記課題を解決するために、Zn、Fe、Alからなる酸化鉄系顔料であって、式Zn(Fe(1-x)Alx24(ただし式中0<x<1)で表されるAl置換Znフェライトを含み、かつ黄色を呈することを特徴としている。 That is, the iron oxide yellow pigment according to the present invention is an iron oxide pigment composed of Zn, Fe, and Al in order to solve the above problems, and has the formula Zn (Fe (1-x) Al x ) 2 O 4. However, it is characterized by containing Al-substituted Zn ferrite represented by the formula (0 <x <1) and exhibiting yellow.

上記構成によれば、黄鉛等の人体・環境に有害な物質を含むことなく、耐候性・耐熱性に優れた酸化鉄系黄色顔料を提供することが可能となる。   According to the said structure, it becomes possible to provide the iron oxide type | system | group yellow pigment excellent in the weather resistance and heat resistance, without including harmful substances, such as chrome lead, to human bodies and the environment.

また本発明にかかる酸化鉄系黄色顔料は、上記課題を解決するために上記構成に加えてさらに、上記式中のxが0.075以上0.8以下であることを特徴としている。   The iron oxide yellow pigment according to the present invention is characterized in that, in addition to the above configuration, x in the above formula is 0.075 or more and 0.8 or less in order to solve the above problems.

上記構成によれば、焼成温度範囲を500℃を超え1400℃未満とすることで、色調が鮮明な黄色系を呈する酸化鉄系黄色顔料を提供することが可能となる。   According to the said structure, it becomes possible to provide the iron oxide type | system | group yellow pigment which exhibits a clear yellowish color tone by making a calcination temperature range over 500 degreeC and less than 1400 degreeC.

また本発明にかかる酸化鉄系黄色顔料は、上記課題を解決するために上記構成に加えてさらに、上記式中xが0.4以上0.8以下であることを特徴としている。   Moreover, in order to solve the said subject, the iron oxide type yellow pigment concerning this invention is further characterized by x being 0.4-0.8 in addition to the said structure.

上記構成によれば、焼成温度が500℃を超え900℃未満の範囲とすれば、色調が鮮明な黄色系を呈する酸化鉄系黄色顔料を提供することが可能となる。   According to the said structure, it will become possible to provide the iron oxide type | system | group yellow pigment which exhibits a clear yellowish color tone if a calcination temperature shall be the range which exceeds 500 degreeC and less than 900 degreeC.

また本発明にかかる酸化鉄系黄色顔料は、上記課題を解決するために上記構成に加えてさらに、上記式中xが0.15以上0.6以下であることを特徴としている。   Moreover, in order to solve the said subject, the iron oxide type yellow pigment concerning this invention is further characterized by x being 0.15-0.6 in addition to the said structure.

上記構成によれば、焼成温度範囲を800℃以上1400℃未満とすることで、色調が鮮明な黄色系を呈する酸化鉄系黄色顔料を提供することが可能となる。   According to the said structure, it becomes possible to provide the iron oxide type | system | group yellow pigment which exhibits a clear yellow color tone by making a calcination temperature range into 800 degreeC or more and less than 1400 degreeC.

また本発明にかかる酸化鉄系黄色顔料は、上記課題を解決するために上記構成に加えてさらに、1200℃以下において黄色を呈することを特徴としている。   Moreover, in order to solve the said subject, the iron oxide type yellow pigment concerning this invention is characterized by exhibiting yellow in 1200 degrees C or less further in addition to the said structure.

上記構成によれば耐熱性に優れた酸化鉄系黄色顔料を提供することができ、トラフィックペイント等に用いる場合の焼付け温度(約800℃)においても変色することなく当該用途に好適に利用が可能である。   According to the above configuration, an iron oxide yellow pigment having excellent heat resistance can be provided, and it can be suitably used for the application without discoloration even at a baking temperature (about 800 ° C.) when used for traffic paint or the like. It is.

一方、本発明にかかる酸化鉄系黄色顔料の製造方法は、上記課題を解決するために、
Zn、Fe、Alからなる酸化鉄系顔料であって、
式Zn(Fe(1-x)Alx24(ただし式中0<x<1)で表されるAl置換Znフェライトを含み、かつ黄色を呈する酸化鉄系黄色顔料の製造する際に、
錯体重合法または湿式共沈法または固相反応法を用いることを特徴としている。
On the other hand, the method for producing an iron oxide yellow pigment according to the present invention, in order to solve the above problems,
An iron oxide pigment comprising Zn, Fe, Al,
When producing an iron oxide-based yellow pigment containing Al-substituted Zn ferrite represented by the formula Zn (Fe (1-x) Al x ) 2 O 4 (where 0 <x <1) and exhibiting a yellow color ,
It is characterized by using a complex polymerization method, a wet coprecipitation method or a solid phase reaction method.

上記いずれの方法を用いることによっても黄鉛等の人体・環境に有害な物質を含むことなく、耐候性・耐熱性に優れた酸化鉄系黄色顔料を製造することが可能となる。   By using any of the above methods, it is possible to produce an iron oxide yellow pigment having excellent weather resistance and heat resistance without containing substances harmful to the human body and the environment such as yellow lead.

また本発明にかかる酸化鉄系黄色顔料の製造方法は、上記課題を解決するために上記構成に加えてさらに、上記式中xが0.075以上0.8以下である場合において、焼成温度が500℃を超え1400℃未満であることを特徴としている。   Moreover, in addition to the said structure, in addition to the said structure, the manufacturing method of the iron oxide type yellow pigment concerning this invention WHEREIN: When x is 0.075 or more and 0.8 or less in said formula, calcination temperature is It is characterized by being over 500 ° C and below 1400 ° C.

上記構成によれば、色調が鮮明な黄色系を呈する酸化鉄系黄色顔料を製造することが可能となる。   According to the said structure, it becomes possible to manufacture the iron oxide type yellow pigment which exhibits a clear yellowish color tone.

また本発明にかかる酸化鉄系黄色顔料の製造方法は、上記課題を解決するために上記構成に加えてさらに、上記式中xが0.4以上0.8以下である場合において、焼成温度が500℃を超え900℃未満であることを特徴としている。   Moreover, in order to solve the said subject, in addition to the said structure, the manufacturing method of the iron oxide type yellow pigment concerning this invention further, when x is 0.4 or more and 0.8 or less in said formula, a calcination temperature is It is characterized by being over 500 ° C and below 900 ° C.

上記構成によれば、色調が鮮明な黄色系を呈する酸化鉄系黄色顔料を製造することが可能となる。   According to the said structure, it becomes possible to manufacture the iron oxide type yellow pigment which exhibits a clear yellowish color tone.

また本発明にかかる酸化鉄系黄色顔料の製造方法は、上記課題を解決するために上記構成に加えてさらに、上記式中xが0.15以上0.6以下である場合において、焼成温度が800℃以上1400℃未満であることを特徴としている。   Moreover, in order to solve the said subject, in addition to the said structure, the manufacturing method of the iron oxide type yellow pigment concerning this invention has a calcination temperature in the case where x is 0.15 or more and 0.6 or less further in the said formula. It is characterized by being 800 ° C. or higher and lower than 1400 ° C.

上記構成によれば、色調が鮮明な黄色系を呈する酸化鉄系黄色顔料を製造することが可能となる。   According to the said structure, it becomes possible to manufacture the iron oxide type yellow pigment which exhibits a clear yellowish color tone.

また本発明にかかる酸化鉄系黄色顔料の製造方法は、上記課題を解決するために上記の湿式共沈法を用いる場合において、pH7.5以上の条件下で共沈を行なうことを特徴としている。   The method for producing an iron oxide-based yellow pigment according to the present invention is characterized in that coprecipitation is performed under a condition of pH 7.5 or higher when the wet coprecipitation method is used in order to solve the above problems. .

上記構成によれば、色調が鮮明な黄色系を呈する酸化鉄系黄色顔料を製造することが可能となる。   According to the said structure, it becomes possible to manufacture the iron oxide type yellow pigment which exhibits a clear yellowish color tone.

本発明にかかる酸化鉄系黄色顔料及びその製造方法によれば、人体・環境に有害な物質を含むことなく、耐候性・耐熱性に優れた酸化鉄系黄色顔料、及びその製造方法を提供することが可能となる。換言すればトラフィックペイント等の過酷な使用条件下においても安定的に黄色を呈し、かつ安全な酸化鉄系黄色顔料を提供することが可能となる。   According to the iron oxide yellow pigment and the method for producing the same according to the present invention, there are provided an iron oxide yellow pigment having excellent weather resistance and heat resistance without containing a substance harmful to the human body and the environment, and a method for producing the same. It becomes possible. In other words, it is possible to provide an iron oxide yellow pigment that stably exhibits a yellow color even under severe use conditions such as traffic paint and is safe.

本発明の実施の一形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。   An embodiment of the present invention will be described as follows. Note that the present invention is not limited to this.

本発明にかかる酸化鉄系黄色顔料(以下適宜本黄色顔料と称する)は、Zn、Fe、Alからなる酸化鉄系顔料であって、Zn(Fe(1-x)Alx24(ただし式中0<x<1)で表されるAl置換Znフェライトを含み、かつ黄色を呈するものである。以下適宜、上記Al置換フェライトの構造式を単に「上記式」と称する。 The iron oxide yellow pigment according to the present invention (hereinafter referred to as the present yellow pigment as appropriate) is an iron oxide pigment composed of Zn, Fe, and Al, and includes Zn (Fe (1-x) Al x ) 2 O 4 ( However, it contains Al-substituted Zn ferrite represented by 0 <x <1) and exhibits a yellow color. Hereinafter, the structural formula of the Al-substituted ferrite is simply referred to as “the above formula”.

ここでAl置換Znフェライトとは、耐熱性・耐酸性・耐塩基性に優れているZnフェライト(ZnFe24)中のFeがAlに置換された化合物である。本発明者らは、かかるAl置換Znフェライトが黄色顔料としてなり得るかについて検討を行なった。より具体的には、Al置換Znフェライト中のAl置換比率(以下適宜「上記式中x」と称する場合有り)及び製造時の焼成温度条件が各々異なる複数のAl置換Znフェライトからなる顔料試料を製造し、当該顔料試料各々の色彩・色調を評価して黄色を呈する条件を検討した。すなわち顔料試料が黄色を呈するAlの置換比率の好適な条件、及び同じく好適な焼成温度を検討したということである。またあわせて本黄色顔料の製造方法についても検討を行なった。 Here, the Al-substituted Zn ferrite is a compound in which Fe in Zn ferrite (ZnFe 2 O 4 ) excellent in heat resistance, acid resistance, and base resistance is substituted with Al. The present inventors have examined whether such Al-substituted Zn ferrite can be a yellow pigment. More specifically, pigment samples comprising a plurality of Al-substituted Zn ferrites each having different Al substitution ratios in the Al-substituted Zn ferrite (hereinafter sometimes referred to as “x” in the above formula) and firing temperature conditions at the time of production are different. Manufactured and evaluated the color and tone of each of the pigment samples to examine the conditions for producing a yellow color. That is, the preferred conditions for the substitution ratio of Al in which the pigment sample exhibits a yellow color, and the same suitable firing temperature were studied. In addition, the production method of this yellow pigment was also examined.

<1.本黄色顔料の製造方法>
本黄色顔料の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば自体公知の錯体重合法または湿式共沈法または固相反応法が好適に用いることが可能である。
<1. Method for producing the present yellow pigment>
The method for producing the yellow pigment is not particularly limited. For example, a complex polymerization method, a wet coprecipitation method or a solid phase reaction method known per se can be suitably used.

(1−1.錯体重合法)
「錯体重合法」は、簡単にはクエン酸による金属イオンの錯体化(キレート化)とエチレングリコールによる3次元ネットワークを経て金属イオンを均一に分散させる方法である。図2を用いてさらに説明すれば、複数種の金属イオン(Fe3+、Al3+)とクエン酸を水に溶解し、安定なキレート錯体を形成させ、これにエチレングリコールを加えて加熱重合エステル化させ、オリゴマーを経て最終的に3次元ネットワーク構造を有する高分子ゲル、すなわち錯体重合を形成する方法である。当該方法によれば、金属イオンを均一に分散させることができ固溶域の拡大が期待できる。また原料コストも安価である。
(1-1. Complex polymerization method)
The “complex polymerization method” is simply a method in which metal ions are uniformly dispersed through complexation (chelation) of metal ions with citric acid and a three-dimensional network with ethylene glycol. To explain further with reference to FIG. 2, a plurality of metal ions (Fe 3+ , Al 3+ ) and citric acid are dissolved in water to form a stable chelate complex, and ethylene glycol is added to this to heat polymerize. In this method, esterification is performed, and finally a polymer gel having a three-dimensional network structure, that is, complex polymerization is formed through an oligomer. According to this method, metal ions can be uniformly dispersed, and expansion of the solid solution region can be expected. In addition, the raw material cost is low.

本黄色顔料を製造する場合には、例えば図3に示す工程により本黄色顔料を製造すればよい。具体的には、硝酸鉄(Fe(NO33・9H2O)と硝酸アルミニウム(Al(NO33・9H2O)と硝酸亜鉛(Zn(NO32・6H2O)とを秤量し混合する。この時目標とするAl置換比率(上記式中x)に対応する比率で、硝酸アルミニウムと硝酸鉄を混合する。例えば、上記式中xが0.4を目標とするときには、アルミニウム(Al)と鉄(Fe)のモル比が0.4:0.6となるように混合する。次に上記原料合計に対してモル比で5倍量のクエン酸、同15倍量のエチレングリコール、及び同50倍量の水を加えて錯体化、ゲル化を行なう。次に180℃で12時間大気中にて重合を行なった後、450℃で24時間熱分解を行なう。これを500℃から1400℃で2時間焼成を行なった後、冷却し粉砕を行なって顔料試料を製造することができる。 In producing the yellow pigment, the yellow pigment may be produced, for example, by the process shown in FIG. Specifically, iron nitrate (Fe (NO 3 ) 3 · 9H 2 O), aluminum nitrate (Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O), and zinc nitrate (Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O) Weigh and mix. At this time, aluminum nitrate and iron nitrate are mixed at a ratio corresponding to the target Al substitution ratio (x in the above formula). For example, when x is set to 0.4 in the above formula, mixing is performed so that the molar ratio of aluminum (Al) to iron (Fe) is 0.4: 0.6. Next, a 5-fold amount of citric acid, a 15-fold amount of ethylene glycol, and a 50-fold amount of water are added to form a complex and gel by the molar ratio with respect to the total of the above raw materials. Next, polymerization is performed in the atmosphere at 180 ° C. for 12 hours, and then thermal decomposition is performed at 450 ° C. for 24 hours. This is fired at 500 to 1400 ° C. for 2 hours, and then cooled and pulverized to produce a pigment sample.

上記製造方法の一例においてFeの原料として硝酸鉄の水和物を用いているが、Fe原料としては特にこれに限定されるものではく、例えば、酢酸鉄(II)・臭化鉄(II)及びその水和物・臭化鉄(III)・塩化鉄(II)及びその水和物・塩化鉄(III)及びその水和物・クエン酸鉄(III)及びその水和物・乳酸鉄(II)及びその水和物・硝酸鉄(III)及びその水和物・過塩素酸鉄(II)及びその水和物・硫酸鉄(II)及びその水和物・硫酸鉄(III)及びその水和物・クエン酸アンモニウム鉄(III)・硫酸アンモニウム鉄(II)及びその水和物・硫酸アンモニウム鉄(III)及びその水和物、並びにシュウ酸鉄(II)二水和物、リン酸鉄(II)及びその水和物、リン酸鉄(III)及びその水和物、酸化鉄、フッ化鉄(II)及びその水和物、シュウ酸鉄(III)アンモニウム及びその水和物等が利用可能である。   In one example of the above production method, iron nitrate hydrate is used as a raw material for Fe, but the Fe raw material is not particularly limited to this. For example, iron (II) acetate / iron bromide (II) And its hydrate, iron (III) bromide, iron (II) chloride and its hydrate, iron (III) chloride and its hydrate, iron (III) citrate and its hydrate, iron lactate ( II) and its hydrate, iron nitrate (III) and its hydrate, iron (II) perchlorate and its hydrate, iron (II) sulfate and its hydrate, iron (III) sulfate and its Hydrate, iron (III) ammonium citrate, iron iron (II) sulfate and its hydrate, iron iron (III) sulfate and its hydrate, and iron (II) oxalate dihydrate, iron phosphate ( II) and hydrates thereof, iron (III) phosphate and hydrates thereof Iron oxide, iron fluoride (II) and its hydrates, iron (III) oxalate ammonium and hydrates thereof or the like can be used.

また上記製造方法の一例においてAlの原料として硝酸アルミニウムの水和物を用いているが、Al原料としては特にこれに限定されるものではく、例えば、酢酸アルミニウム及びその水和物・硫酸アンモニウムアルミニウム及びその水和物・臭化アルミニウム・乳酸アルミニウム・硝酸アルミニウム及びその水和物・過塩素酸アルミニウム及びその水和物・硫酸アルミニウム及びその水和物・シュウ酸アルミニウム及びその水和物・リン酸二水素アルミニウム等が利用可能である。   Further, in the above example of the production method, aluminum nitrate hydrate is used as the Al raw material, but the Al raw material is not particularly limited thereto. For example, aluminum acetate and its hydrate, ammonium aluminum sulfate and Its hydrate, Aluminum bromide, Aluminum lactate, Aluminum nitrate and its hydrate, Aluminum perchlorate and its hydrate, Aluminum sulfate and its hydrate, Aluminum oxalate and its hydrate, Diphosphate Hydrogen aluminum or the like can be used.

また上記製造方法の一例においてZnの原料として硝酸亜鉛の水和物を用いているが、Zn原料としては特にこれに限定されるものではく、例えば、酢酸亜鉛・塩化亜鉛等が利用可能である。   In the above manufacturing method, zinc nitrate hydrate is used as the Zn raw material, but the Zn raw material is not particularly limited to this, and for example, zinc acetate, zinc chloride, etc. can be used. .

一方、上記製造方法の一例においてクエン酸の添加量は、上記原料の合計に対してモル比で5倍量を添加しているが、これは特に限定されるものではなく、原料の合計に対してモル比で1〜10倍量添加すればよい。さらに3倍量〜8倍量添加することが好ましい。またエチレングリコールの添加量についても上記製造方法の一例において上記原料の合計に対してモル比で15倍量を添加しているが、これは特に限定されるものではなく、原料の合計に対してモル比で5〜30倍量添加すればよい。さらに10倍量〜20倍量添加することが好ましい。また水の添加量についても上記製造方法の一例において上記原料の合計に対してモル比で50倍量を添加しているが、これは特に限定されるものではなく、原料の合計に対してモル比で5〜70倍量添加すればよい。さらに30倍量〜60倍量添加することが好ましい。   On the other hand, in one example of the production method, the amount of citric acid added is 5 times the molar ratio with respect to the total of the above raw materials, but this is not particularly limited and is based on the total of the raw materials. Thus, it may be added in a molar ratio of 1 to 10 times. Further, it is preferable to add 3 times to 8 times. In addition, as for the amount of ethylene glycol added, in the example of the production method, 15 times the molar ratio of the raw materials is added, but this is not particularly limited, and the total amount of raw materials is not limited. What is necessary is just to add 5-30 times amount by molar ratio. Further, it is preferable to add 10 times to 20 times. In addition, the amount of water added is 50 times the molar ratio with respect to the total of the raw materials in one example of the above production method, but this is not particularly limited, and the molar amount relative to the total of the raw materials is not limited. What is necessary is just to add 5 to 70 times amount by ratio. Further, it is preferable to add 30 times to 60 times.

なおシュウ酸鉄(II)二水和物、リン酸鉄(II)及びその水和物、リン酸鉄(III)及びその水和物、酸化鉄、フッ化鉄(II)及びその水和物、シュウ酸鉄(III)アンモニウム及びその水和物をFe原料として用いて錯体重合法を行なう場合は、各原料を硝酸・塩酸・酢酸等の酸に溶解した後に、クエン酸・エチレングリコールを加えて錯体重合法を行なう必要がある。上記Fe原料自体の溶解度が低いためである。   Iron (II) oxalate dihydrate, iron (II) phosphate and its hydrate, iron (III) phosphate and its hydrate, iron oxide, iron (II) fluoride and its hydrate In addition, when complex polymerization is performed using iron (III) ammonium oxalate and its hydrate as an Fe raw material, citric acid and ethylene glycol are added after each raw material is dissolved in an acid such as nitric acid, hydrochloric acid, and acetic acid. Therefore, it is necessary to perform a complex polymerization method. This is because the solubility of the Fe raw material itself is low.

また上記製造方法の一例において、重合を180℃で12時間の条件で行なっているが、特にこれに限定されるものではない。すなわち温度条件は、反応効率・製造コスト等を考慮すれば、120℃〜350℃の範囲で行なうことが好ましく、150℃〜250℃の範囲で行なうことがさらに好ましく、150℃〜200℃の範囲で行なうことが最も好ましい。また反応時間については、反応温度に依存するところが大きく、各反応温度においてゲル化するまで反応を行なえばよい。また重合の際の雰囲気中の圧力条件については、大気圧下で行なえばよい。   In one example of the above production method, the polymerization is carried out at 180 ° C. for 12 hours, but is not particularly limited thereto. That is, the temperature condition is preferably in the range of 120 ° C. to 350 ° C., more preferably in the range of 150 ° C. to 250 ° C., and in the range of 150 ° C. to 200 ° C. in view of reaction efficiency, production cost, and the like. Most preferably, The reaction time largely depends on the reaction temperature, and the reaction may be performed until gelation occurs at each reaction temperature. Moreover, what is necessary is just to carry out under atmospheric pressure about the pressure conditions in the atmosphere in the case of superposition | polymerization.

また上記製造方法の一例において熱分解を大気中で450℃、24時間の条件で行なっているが、特にこれに限定されるものではない。すなわち温度条件は、熱分解効率・製造コスト等を考慮すれば、400℃以上で行なうことが好ましく、400℃以上500℃以下の範囲で行なうことがさらに好ましい。また反応時間についても1時間〜48時間の範囲で行なうことが好ましく、8時間〜24時間の範囲で行なうことがさらに好ましい。また熱分解の際の雰囲気中の圧力条件については、製造コストを考慮すれば大気圧下で行なえばよい。   In one example of the above production method, thermal decomposition is performed in the atmosphere at 450 ° C. for 24 hours, but is not particularly limited thereto. That is, the temperature condition is preferably 400 ° C. or higher, more preferably 400 ° C. or higher and 500 ° C. or lower, considering thermal decomposition efficiency, production cost, and the like. The reaction time is preferably 1 hour to 48 hours, more preferably 8 hours to 24 hours. The pressure conditions in the atmosphere during the thermal decomposition may be performed under atmospheric pressure in consideration of the manufacturing cost.

また上記製造方法の一例において焼成温度は、500℃を超え1400℃未満の範囲で行なっている。500℃以下ではAl置換Znフェライトの固溶体が生成しにくく、1400℃以上ではエネルギーコストが高くなること、及び色の再現が困難であるからである。よって上記式中のxの好適な条件0.075以上0.8以下の場合、500℃を超え1400℃未満の範囲において焼成を行なえば、黄色を呈する黄色顔料が製造することができる。特に上記式中のxが0.4以上0.8以下である場合の焼成温度は、500℃を超え900℃未満が好ましく、500℃以上750℃以下がさらに好ましい。上記焼成温度条件とすることで色調に優れた黄色を呈する黄色顔料が製造できるからである。一方、上記式中のxが0.15以上0.6以下である場合の焼成温度は、800℃以上1400℃未満が好ましく、850℃以上1150℃以下がさらに好ましい。上記焼成温度条件とすることで色調に優れた黄色を呈する黄色顔料が製造できるからである。また熱分解の際の雰囲気中の圧力条件については、大気圧下で行なえばよい。また焼成時間についても特に限定されるものではなく、1時間から24時間が好ましく、1時間から8時間がさらに好ましく、1時間から4時間が最も好ましい。上記好ましい条件とすることで色調に優れた黄色を呈する黄色顔料が製造できる。   In one example of the production method, the firing temperature is in the range of more than 500 ° C. and less than 1400 ° C. This is because a solid solution of Al-substituted Zn ferrite is difficult to be generated at 500 ° C. or lower, and the energy cost is increased at 1400 ° C. or higher, and color reproduction is difficult. Therefore, when the preferable condition of x in the above formula is 0.075 or more and 0.8 or less, a yellow pigment exhibiting a yellow color can be produced if firing is performed in the range of more than 500 ° C. and less than 1400 ° C. In particular, the firing temperature when x in the above formula is 0.4 or more and 0.8 or less is preferably more than 500 ° C and less than 900 ° C, and more preferably 500 ° C or more and 750 ° C or less. It is because the yellow pigment which exhibits yellow excellent in color tone can be manufactured by setting it as the said calcination temperature conditions. On the other hand, the firing temperature when x in the above formula is 0.15 or more and 0.6 or less is preferably 800 ° C. or more and less than 1400 ° C., and more preferably 850 ° C. or more and 1150 ° C. or less. It is because the yellow pigment which exhibits yellow excellent in color tone can be manufactured by setting it as the said calcination temperature conditions. Moreover, what is necessary is just to carry out under atmospheric pressure about the pressure conditions in the atmosphere in the case of thermal decomposition. Also, the firing time is not particularly limited, preferably 1 to 24 hours, more preferably 1 to 8 hours, and most preferably 1 to 4 hours. By setting it as the said preferable conditions, the yellow pigment which exhibits yellow excellent in color tone can be manufactured.

また焼成後の冷却の条件については、急冷または徐冷のいずれを行なってもよい。なお急冷とは加熱温度から室温まで10℃/分以上の割合で冷却することを意味し、徐冷とは10℃/分以下の割合で徐々に冷却することを意味する。図7にAl置換比率(上記式中x)が0.4、0.5、0.6の顔料試料について、1100℃で2時間焼成した後急冷した顔料試料と、10℃/分以下の条件で徐冷を行なった顔料試料の色調を比較した結果を示す。図7によれば徐冷を行なった顔料試料の方が明度、彩度が増し、かつ黄色が強くなった(L***値が高くなった。L***値については後述する)。よって焼成後は徐冷を行なう方がより好ましい場合があるといえる。冷却の手段・条件は通常用いられる手段・条件を用いればよい。 As for the cooling conditions after firing, either rapid cooling or slow cooling may be performed. The rapid cooling means cooling from the heating temperature to room temperature at a rate of 10 ° C./min or more, and the slow cooling means gradually cooling at a rate of 10 ° C./min or less. FIG. 7 shows a pigment sample having an Al substitution ratio (x in the above formula) of 0.4, 0.5, and 0.6, fired at 1100 ° C. for 2 hours and then rapidly cooled, and conditions of 10 ° C./min or less. The result of having compared the color tone of the pigment sample which performed the slow cooling by is shown. According to FIG. 7, the lightly cooled pigment sample increased in brightness and saturation, and became more yellow (the L * a * b * value increased. About the L * a * b * value) Will be described later). Therefore, it can be said that it is more preferable to perform slow cooling after firing. The cooling means / conditions may be those normally used.

また冷却後の試料の粉砕手段も通常用いられる手段・条件を用いればよく、例えばボールミル、スタンプミル、自動乳鉢等を用いて好適に行なうことができる。なお、着色力・分散性に優れた顔料が製造するためには、顔料試料の平均粒子径がなるべく微細となるまで粉砕することが好ましい。   Also, the means for pulverizing the sample after cooling may be any means or conditions that are usually used. For example, a ball mill, a stamp mill, an automatic mortar or the like can be preferably used. In order to produce a pigment having excellent coloring power and dispersibility, it is preferable to grind until the average particle diameter of the pigment sample is as fine as possible.

後述する実施例において本発明者等は、かかる錯体重合法によって種々のAl置換Znフェライトからなる顔料試料を製造し、その中から黄色を呈する本黄色顔料を製造することに成功している。   In Examples to be described later, the present inventors have succeeded in producing pigment samples made of various Al-substituted Zn ferrites by such complex polymerization method, and producing the yellow pigments exhibiting yellow color from them.

(1−2.湿式共沈法)
「湿式共沈法」は、各原料の混合水溶液を、水酸化ナトリウム(NaOH)等を沈殿剤として加えて共沈させ、生成した沈殿をろ過、焼成、粉砕して顔料試料を製造する方法である。図4に湿式共沈法を用いて顔料試料を製造する一例を示す。まず硝酸鉄(Fe(NO33・9H2O)と硝酸アルミニウム(Al(NO33・9H2O)と硝酸亜鉛(Zn(NO32・6H2O)とを秤量して混合し、原料水溶液を調製する。この時目標とするAl置換比率(上記式中x)に対応する比率で、硝酸アルミニウムと硝酸鉄を混合する。例えば、上記式中xが0.4を目標とするときには、アルミニウム(Al)と鉄(Fe)のモル比が0.4:0.6となるように混合する。またこのときの各金属塩水溶液の濃度は、金属塩の溶解度によっても異なるが最大1M程度が好ましい範囲である。次に上記原料水溶液に2MのNaOHをpH7.5または8.0になるまで滴下し、水酸化亜鉛・水酸化鉄・水酸化アルミニウムの混合物を共沈させる(合成・反応)。次にろ過等によって生成した水酸化亜鉛・水酸化鉄・水酸化アルミニウムの混合物と溶媒とを分離する(固液分離)。次にろ別した水酸化亜鉛・水酸化鉄・水酸化アルミニウムの混合物を水洗し、NaNO3を完全に除去する。次に水酸化亜鉛・水酸化鉄・水酸化アルミニウムの混合物を乾燥後、500℃〜1400℃で2時間焼成を行なってAl置換Znフェライトを得る。焼成して得られたAl置換Znフェライトを冷却後、粉砕を行なって最終的に顔料サンプルを製造する。
(1-2. Wet coprecipitation method)
The “wet coprecipitation method” is a method in which a mixed aqueous solution of each raw material is coprecipitated by adding sodium hydroxide (NaOH) or the like as a precipitating agent, and the resulting precipitate is filtered, baked and pulverized to produce a pigment sample is there. FIG. 4 shows an example of producing a pigment sample using the wet coprecipitation method. First, iron nitrate (Fe (NO 3 ) 3 · 9H 2 O), aluminum nitrate (Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O) and zinc nitrate (Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O) are weighed. Mix to prepare an aqueous raw material solution. At this time, aluminum nitrate and iron nitrate are mixed at a ratio corresponding to the target Al substitution ratio (x in the above formula). For example, when x is set to 0.4 in the above formula, mixing is performed so that the molar ratio of aluminum (Al) to iron (Fe) is 0.4: 0.6. Further, the concentration of each metal salt aqueous solution at this time is preferably in the range of about 1M at maximum, although it varies depending on the solubility of the metal salt. Next, 2M NaOH is added dropwise to the raw material aqueous solution until the pH reaches 7.5 or 8.0 to coprecipitate a mixture of zinc hydroxide, iron hydroxide, and aluminum hydroxide (synthesis / reaction). Next, the mixture of zinc hydroxide / iron hydroxide / aluminum hydroxide generated by filtration or the like is separated from the solvent (solid-liquid separation). Next, the filtered mixture of zinc hydroxide, iron hydroxide, and aluminum hydroxide is washed with water to completely remove NaNO 3 . Next, the mixture of zinc hydroxide, iron hydroxide and aluminum hydroxide is dried and then calcined at 500 ° C. to 1400 ° C. for 2 hours to obtain Al-substituted Zn ferrite. The Al-substituted Zn ferrite obtained by firing is cooled and then pulverized to finally produce a pigment sample.

上記製造方法の一例においてFeの原料として硝酸鉄の水和物を用いているが、Fe原料としては特にこれに限定されるものではく、水溶性の金属塩であれば好適に用いることが可能である。例えば、酢酸鉄(II)・臭化鉄(II)及びその水和物・臭化鉄(III)・塩化鉄(II)及びその水和物・塩化鉄(III)及びその水和物・クエン酸鉄(III)及びその水和物・乳酸鉄(II)及びその水和物・硝酸鉄(III)及びその水和物・過塩素酸鉄(II)及びその水和物・硫酸鉄(II)及びその水和物・硫酸鉄(III)及びその水和物・クエン酸アンモニウム鉄(III)・硫酸アンモニウム鉄(II)及びその水和物・硫酸アンモニウム鉄(III)及びその水和物等が利用可能である。   In one example of the above production method, iron nitrate hydrate is used as a raw material for Fe, but the Fe raw material is not particularly limited to this, and any water-soluble metal salt can be suitably used. It is. For example, iron (II) acetate, iron bromide (II) and its hydrate, iron (III) bromide, iron (II) chloride and its hydrate, iron chloride (III) and its hydrate, Iron (III) acid and its hydrates ・ Iron lactate (II) and its hydrate ・ Iron nitrate (III) and its hydrate ・ Iron (II) perchlorate and its hydrate ・ Iron sulfate (II) ) And its hydrates ・ Iron sulfate (III) and its hydrate ・ Ammonium iron citrate (III) ・ Ammonium iron (II) sulfate and its hydrate ・ Iron sulfate (III) and its hydrate Is possible.

また上記製造方法の一例においてAlの原料として硝酸アルミニウムの水和物を用いているが、Al原料としては特にこれに限定されるものではく、水溶性の金属塩であれば好適に用いることが可能である。例えば、酢酸アルミニウム及びその水和物・硫酸アンモニウムアルミニウム及びその水和物・臭化アルミニウム・乳酸アルミニウム・硝酸アルミニウム及びその水和物・過塩素酸アルミニウム及びその水和物・硫酸アルミニウム及びその水和物・シュウ酸アルミニウム及びその水和物・リン酸二水素アルミニウム等が利用可能である。   In the above production method, aluminum nitrate hydrate is used as the Al raw material. However, the Al raw material is not particularly limited to this, and any water-soluble metal salt is preferably used. Is possible. For example, aluminum acetate and its hydrate, ammonium sulfate and its hydrate, aluminum bromide, aluminum lactate, aluminum nitrate and its hydrate, aluminum perchlorate and its hydrate, aluminum sulfate and its hydrate -Aluminum oxalate and its hydrates, aluminum dihydrogen phosphate, etc. can be used.

また上記製造方法の一例においてZnの原料として硝酸亜鉛の水和物を用いているが、Zn原料としては特にこれに限定されるものではく、水溶性の金属塩であれば好適に用いることが可能である。例えば、酢酸亜鉛・塩化亜鉛等が利用可能である。   Moreover, although zinc nitrate hydrate is used as a Zn raw material in one example of the above production method, the Zn raw material is not particularly limited to this, and any water-soluble metal salt is preferably used. Is possible. For example, zinc acetate and zinc chloride can be used.

また上記製造方法の一例において沈殿剤として2MのNaOHを用いているが、特にこれに限定されるものではなく、例えばアンモニア、水酸化カリウム(KOH)等が利用可能である。また濃度についても特に限定されるものではなく、1M以上10M以下が好ましく、1M以上5M以下がさらに好ましい。   In one example of the above production method, 2M NaOH is used as the precipitating agent. However, the present invention is not particularly limited to this, and ammonia, potassium hydroxide (KOH), and the like can be used. Further, the concentration is not particularly limited, and is preferably 1M or more and 10M or less, more preferably 1M or more and 5M or less.

また上記製造方法の一例において共沈を行なう際に、原料水溶液に対して2MのNaOHをpHが7.5または8.0となるように添加している。pH7.0以下になるようにNaOHを添加して製造した顔料試料は、赤茶色を呈し目的とする黄色顔料とならないからである。これは製造した顔料試料はα−Fe23固溶体とZnAl24固溶体の2相共存となり、このうちのα−Fe23固溶体が赤茶色を呈するからである。図8に、pH7.0,7.5,8.0の条件下で共沈を行なって製造した顔料試料の色調を比較した結果を示す。なお、上記顔料試料はAl置換比率(上記式中x)が0.5のものの結果を示す。また焼成条件については、1100℃で2時間焼成した後急冷した顔料試料と、10℃/分以下の条件で徐冷を行なった顔料試料についてそれぞれ示している。図8によればpH7.5及び8.0の条件下で共沈を行なった試料について黄色を呈し、pH7.0の条件下で共沈を行なった試料について赤茶色を呈することがわかる(図中L***値については後述する)。よって、湿式共沈法を用いて本黄色顔料を製造する際には、共沈の際のpH条件は7.5以上であることが好ましい条件である。 In addition, when coprecipitation is performed in an example of the above production method, 2M NaOH is added to the raw material aqueous solution so that the pH is 7.5 or 8.0. This is because a pigment sample produced by adding NaOH so as to have a pH of 7.0 or less exhibits a reddish brown color and does not become a target yellow pigment. This is because the produced pigment sample coexists in two phases of an α-Fe 2 O 3 solid solution and a ZnAl 2 O 4 solid solution, and the α-Fe 2 O 3 solid solution of these exhibits a reddish brown color. FIG. 8 shows the results of comparing the color tones of pigment samples produced by coprecipitation under conditions of pH 7.0, 7.5, and 8.0. The pigment sample shows the results when the Al substitution ratio (x in the above formula) is 0.5. The firing conditions are shown for a pigment sample fired at 1100 ° C. for 2 hours and then rapidly cooled, and a pigment sample subjected to slow cooling at 10 ° C./min or less. According to FIG. 8, it can be seen that the sample co-precipitated under the conditions of pH 7.5 and 8.0 exhibits a yellow color, and the sample co-precipitated under the condition of pH 7.0 exhibits a reddish brown color (FIG. 8). The medium L * a * b * value will be described later). Therefore, when manufacturing this yellow pigment using a wet coprecipitation method, it is preferable that the pH conditions at the time of coprecipitation are 7.5 or more.

また上記製造方法の一例において、ろ過による固液分離を行なっているが、固液分離の手段としては通常のろ紙、ナイロンメンブレンフィルター等によるろ過、並びに遠心分離等の手段を利用すればよい。後述する実施例においては、ポアサイズ3μmのろ紙を用いてろ過を行なっている。   In one example of the production method described above, solid-liquid separation is performed by filtration, but as means for solid-liquid separation, means such as filtration using ordinary filter paper, nylon membrane filter, etc., and centrifugation may be used. In Examples described later, filtration is performed using filter paper having a pore size of 3 μm.

また上記製造方法の一例において水洗を行なっているが、水洗は例えばろ別した沈殿を水に再懸濁し、再度ろ過等の手段により固液分離を行なう。これをNaNO3がなくなるまで繰り返すことにより行なう。 In one example of the above production method, washing with water is performed. In washing with water, for example, the precipitate separated by filtration is resuspended in water, and solid-liquid separation is performed again by means such as filtration. This is repeated until there is no NaNO 3 .

なお、焼成・粉砕の手段及び条件については上記「錯体重合法」の項で説示したもの同様である。   The means and conditions for firing and pulverization are the same as those explained in the above section “Complex polymerization method”.

後述する実施例において本発明者等は、かかる湿式共沈法によって種々のAl置換Znフェライトからなる顔料試料を製造し、その中から黄色を呈する本黄色顔料を製造することに成功している。   In Examples to be described later, the inventors have succeeded in producing pigment samples made of various Al-substituted Zn ferrites by the wet coprecipitation method, and producing the yellow pigment having a yellow color from them.

(1−3.固相反応法)
「固相反応法」は原料である金属化合物を固体のまま混合し、高温で焼成し、冷却後粉砕を行なうことによって顔料試料を製造する方法である。
(1-3. Solid-phase reaction method)
The “solid phase reaction method” is a method for producing a pigment sample by mixing a metal compound as a raw material in a solid state, firing at a high temperature, pulverizing after cooling.

ここで本黄色顔料の製造の際に用いる金属原料化合物のうち、Fe原料としては例えば酸化鉄・水酸化鉄・オキシ水酸化鉄が好適であり、Al原料としては例えば酸化アルミニウム・水酸化アルミニウムが好適であり、Zn原料としては例えば酸化亜鉛、水酸化亜鉛が好適に用いられる。この時目標とするAl置換比率(上記式中x)に対応する比率で、酸化アルミニウムと酸化鉄を混合する。例えば、上記式中xが0.4を目標とするときには、アルミニウム(Al)と鉄(Fe)のモル比が0.4:0.6となるように混合する。   Among the metal raw material compounds used in the production of the present yellow pigment, for example, iron oxide, iron hydroxide, and iron oxyhydroxide are suitable as the Fe raw material, and aluminum oxide, aluminum hydroxide, for example, are suitable as the Al raw material. For example, zinc oxide and zinc hydroxide are preferably used as the Zn raw material. At this time, aluminum oxide and iron oxide are mixed at a ratio corresponding to the target Al substitution ratio (x in the above formula). For example, when x is set to 0.4 in the above formula, mixing is performed so that the molar ratio of aluminum (Al) to iron (Fe) is 0.4: 0.6.

なお、焼成・粉砕の手段及び条件については上記「錯体重合法」の項で説示したもの同様である。   The means and conditions for firing and pulverization are the same as those explained in the above section “Complex polymerization method”.

<2.顔料試料の評価方法>
(2−1.Al置換比率(上記式中x)の確認と固溶体生成の確認)
上記製造方法によって製造された種々の顔料試料については、X線回析によってAl置換比率(上記式中x)を確認している。その結果の一例を図5に示す。図5は、1,000℃で2時間焼成して得られた各Al置換比率の顔料試料についてX線回析を行なった結果を示している。図5の結果によれば上記式中のFeがAlに置換されている様子が確認できる。上記確認を600℃〜1400℃の焼成条件で製造した顔料試料について行なっているが、全ての条件においてAl置換Znフェライトの生成が確認できた。なお上記X線回析は、リガク社製RINT−2000を用いて粉末X線回析法を行なった。
<2. Method for evaluating pigment sample>
(2-1. Confirmation of Al substitution ratio (x in the above formula) and confirmation of solid solution formation)
About the various pigment samples manufactured by the said manufacturing method, Al substitution ratio (x in the said formula) is confirmed by X-ray diffraction. An example of the result is shown in FIG. FIG. 5 shows the results of X-ray diffraction performed on pigment samples having respective Al substitution ratios obtained by baking at 1,000 ° C. for 2 hours. According to the result of FIG. 5, it can be confirmed that Fe in the above formula is replaced by Al. Although the said confirmation was performed about the pigment sample manufactured on the baking conditions of 600 to 1400 degreeC, the production | generation of Al substituted Zn ferrite has been confirmed on all the conditions. The X-ray diffraction was performed by a powder X-ray diffraction method using RINT-2000 manufactured by Rigaku Corporation.

また同じく上記製造方法によって製造された種々の顔料試料について格子定数との関係を調べることによって、固溶体が取得できたか否かを評価している。その一例を図6に示す。図6は、1,000℃で2時間焼成して得られた各Al置換比率の顔料試料について格子定数とAl置換比率の関係を調べた結果を示している。図6の結果によればAl置換比率と格子定数とが直線関係を示していることがわかり、上記焼成条件において製造した全ての顔料試料について固溶体が生成していることが確認できる。上記確認を600℃〜1400℃の焼成条件で製造した顔料試料について行なっているが、全ての条件においてAl置換Znフェライトの固溶体の生成が確認できた。   Similarly, it is evaluated whether or not a solid solution can be obtained by examining the relationship with the lattice constant of various pigment samples produced by the above production method. An example is shown in FIG. FIG. 6 shows the results of examining the relationship between the lattice constant and the Al substitution ratio for pigment samples having respective Al substitution ratios obtained by baking at 1,000 ° C. for 2 hours. According to the result of FIG. 6, it can be seen that the Al substitution ratio and the lattice constant show a linear relationship, and it can be confirmed that a solid solution is formed for all the pigment samples manufactured under the above-mentioned firing conditions. Although the said confirmation was performed about the pigment sample manufactured on the baking conditions of 600 to 1400 degreeC, the production | generation of the solid solution of Al substituted Zn ferrite was confirmed on all the conditions.

(2−2.色彩・色調の評価)
上記製造方法によって製造した種々の顔料試料について、色彩・色調の評価を行なっている。評価方法は特に限定されるものではないが、本発明者等は,L***表示系により行なっている。それ以外の評価方法としては、xyz表色系・マンセル表色系・L***表色系・ハンター表色系等が利用可能である。
(2-2. Evaluation of color and tone)
Various pigment samples manufactured by the above manufacturing method are evaluated for color and tone. The evaluation method is not particularly limited, but the present inventors have performed using the L * a * b * display system. As other evaluation methods, an xyz color system, Munsell color system, L * c * h * color system, Hunter color system, and the like can be used.

***表示系は、1976年に国際照明委員会(CIE)で規格化され、日本においてJISに採用されている物体の色を示す世界基準である。ここで、L*は明度を示し、a*及びb*によって色相と彩度を示す。すなわち、L*値がプラス側に高い、換言すればL*値が正の値でありその絶対値が大きいほど明度が明るく白に近いことを示し、反対にマイナス側に高い、換言すればL*値が負の値でありその絶対値が大きいほど黒に近いことを示している。またa*値がプラス側に高い、換言すればa*値が正の値でありその絶対値が大きいほど赤に近く、反対にマイナス側に高い、換言すればa*値が負の値でありその絶対値が大きいほど緑に近いことを示している。またb*値がプラス側に高い、換言すればb*値が正の値でありその絶対値が大きいほど黄色に近く、反対にマイナス側に高い、換言すればb*値が負の値でありその絶対値が大きいほど青に近いことを示している。評価は上記3つの値を総合して判断するが、簡単に黄色を評価するにはb*値のみでも可能である。このときb*値が30以上でれば黄色顔料(言い換えれば黄色を呈する顔料)として好適である。さらには、L*値およびb*値(30以上)がプラス側に高く、換言すればL*値およびb*値が正の値でありその絶対値が大きくa*値が0に近いことが黄色顔料(言い換えれば黄色を呈する顔料)として理想的なL***値である。なお、黄鉛顔料のL***値の測定結果の一例は、(L*=82.16、a*=18.32、b*=88.32)である。 The L * a * b * display system is a global standard indicating the color of an object standardized by the International Commission on Illumination (CIE) in 1976 and adopted in JIS in Japan. Here, L * indicates lightness, and a * and b * indicate hue and saturation. That is, the L * value is higher on the positive side, in other words, the L * value is positive and the absolute value is larger, indicating that the brightness is brighter and closer to white, and conversely higher on the negative side, in other words L * The value is negative and the larger the absolute value, the closer it is to black. The a * value is higher on the positive side, in other words a * value is a positive value close to red as the larger absolute value, higher on the minus side to the opposite, in other words a * value is negative. The larger the absolute value is, the closer it is to green. In addition, the b * value is higher on the positive side, in other words, the b * value is positive and the absolute value is larger, the closer to yellow, the higher the negative side, in other words, the b * value is negative. The larger the absolute value is, the closer it is to blue. Evaluation is made by comprehensively judging the above three values, but b * value alone is also possible for simple yellow evaluation. At this time, a b * value of 30 or more is suitable as a yellow pigment (in other words, a yellow pigment). Furthermore, the L * value and the b * value (30 or more) are high on the plus side, in other words, the L * value and the b * value are positive values, the absolute values thereof are large, and the a * value is close to 0. It is an ideal L * a * b * value as a yellow pigment (in other words, a pigment exhibiting a yellow color). In addition, an example of the measurement result of L * a * b * value of a chrome lead pigment is (L * = 82.16, a * = 18.32, b * = 88.32).

Al置換比率(上記式中x)が異なり、焼成温度条件(600℃〜1200℃)が異なる種々の顔料試料についてL***値を測定した結果を図1に示す。なお上記測定には分光測色計(ミノルタ社製CM−2600d)を用いた。図1中横軸方向には各Al置換比率(上記式中x)を示している。具体的には、Al置換比率(上記式中x)が右から、0.000・0.075・0.100・0.150・0.200・0.225・0.300・0.375・0.400・0.450・0.500・0.525・0.600・0.675・0.700・0.750・0.800・0.875・0.900・1.000の場合の結果を示している。また同図中の縦軸方向に各焼成温度条件の場合の結果を示している。より具体的には、上から焼成温度が1200℃・1100℃・1000℃・900℃・800℃・700℃・600℃の場合の結果を示している。 FIG. 1 shows the results of measuring L * a * b * values for various pigment samples having different Al substitution ratios (x in the above formula) and different firing temperature conditions (600 ° C. to 1200 ° C.). A spectrocolorimeter (CM-2600d manufactured by Minolta) was used for the measurement. In the horizontal axis direction in FIG. 1, each Al substitution ratio (x in the above formula) is shown. Specifically, the Al substitution ratio (x in the above formula) is 0.000, 0.075, 0.100, 0.150, 0.200, 0.225, 0.300, 0.375, from the right. 0.400, 0.450, 0.500, 0.525, 0.600, 0.675, 0.700, 0.750, 0.800, 0.875, 0.900, 1.000 Results are shown. Moreover, the result in the case of each calcination temperature condition is shown to the vertical axis | shaft direction in the same figure. More specifically, the results are shown when the firing temperatures are 1200 ° C., 1100 ° C., 1000 ° C., 900 ° C., 800 ° C., 700 ° C., and 600 ° C. from the top.

製造した各種顔料試料が黄色を呈するためのAl置換比率(上記式中x)の好適条件、及び焼成温度の好適条件を、図1中のb*値が30付近であること、及び視覚的に黄色を呈すると判断できることを基準に判断すれば、Al置換比率が0.075以上0.8以下の場合に全ての焼成温度条件(500℃を超え1400℃未満、図1中では1200℃・1100℃・1000℃・900℃・800℃・700℃・600℃)が好適であると判断できた。特にAl置換比率が0.4以上0.8以下の場合には、500℃を超え900℃未満の焼成温度条件(図1中では800℃・700℃・600℃)がさらに好適であると判断できた。またAl置換比率が0.15以上0.6以下の場合には、800℃以上1400℃未満の焼成温度条件(図1中では1200℃・1100℃・1000℃・900℃・800℃)がさらに好適であると判断できた。さらには、Al置換比率が0.4以上0.6以下の場合には、500℃を超え1400℃未満(図1中では1200℃・1100℃・1000℃・900℃・800℃・700℃・600℃)の範囲において、全ての顔料試料が色調に優れた黄色を呈するために、さらに好適な条件であるといえる。 The preferred conditions for the Al substitution ratio (x in the above formula) for the various pigment samples produced to be yellow and the preferred conditions for the firing temperature are as follows. The b * value in FIG. If judged based on the fact that it can be judged that yellow is exhibited, all firing temperature conditions (over 500 ° C. and below 1400 ° C., 1200 ° C. · 1100 in FIG. It was possible to judge that the preferred temperature was 1000 ° C / 900 ° C / 900 ° C / 800 ° C / 700 ° C / 600 ° C. In particular, when the Al substitution ratio is 0.4 or more and 0.8 or less, it is judged that the firing temperature condition of more than 500 ° C. and less than 900 ° C. (800 ° C., 700 ° C., 600 ° C. in FIG. 1) is more preferable. did it. When the Al substitution ratio is 0.15 or more and 0.6 or less, the firing temperature condition of 800 ° C. or more and less than 1400 ° C. (1200 ° C., 1100 ° C., 1000 ° C., 900 ° C., 800 ° C. in FIG. 1) is further added. It was judged that it was suitable. Furthermore, when the Al substitution ratio is 0.4 or more and 0.6 or less, it exceeds 500 ° C. and is less than 1400 ° C. (in FIG. 1, 1200 ° C., 1100 ° C., 1000 ° C., 900 ° C., 800 ° C., 700 ° C., In the range of 600 ° C., all pigment samples exhibit a yellow color with excellent color tone.

よって以上の条件となるようにAl置換Znフェライトを含む顔料試料を製造すれば、黄色を呈する顔料が得られる。また上記条件を満たすAl置換Znフェライトを含む顔料試料、すなわち本黄色顔料の熱安定性について試験を行なったところ、室温(例えば25℃)から1200℃の温度範囲において退色・変色が起こらず非常に安定な黄色顔料であるということ、換言すれば耐熱性に優れた顔料であるということがわかった。   Therefore, if a pigment sample containing Al-substituted Zn ferrite is produced so as to satisfy the above conditions, a yellow pigment can be obtained. In addition, when the pigment sample containing Al-substituted Zn ferrite satisfying the above conditions, that is, the thermal stability of this yellow pigment was tested, no fading or discoloration occurred in the temperature range from room temperature (for example, 25 ° C.) to 1200 ° C. It was found to be a stable yellow pigment, in other words, a pigment having excellent heat resistance.

なお本黄色顔料は、上記式中xが単一であるAl置換Znフェライトのみからなっていても、上記式中のxが異なるAl置換Znフェライトの混合物からなっていてもよい。また、本黄色顔料は他の顔料、例えばα−Fe23からなる赤色顔料、ZnOからなる白色顔料、α−Al23からなる白色顔料等の混合物であってもよい。さらに本黄色顔料は、Al置換Znフェライト以外の物質が含まれていてもよい。 The yellow pigment may be composed of only an Al-substituted Zn ferrite having a single x in the above formula, or a mixture of Al-substituted Zn ferrite having different x in the above formula. The yellow pigment may be a mixture of other pigments, for example, a red pigment made of α-Fe 2 O 3 , a white pigment made of ZnO, a white pigment made of α-Al 2 O 3, and the like. Further, the yellow pigment may contain a substance other than the Al-substituted Zn ferrite.

以下本発明を実施例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples, but the present invention is not limited thereto.

〔実施例1:錯体重合法による顔料試料の製造〕
(方法)金属原料として可溶性金属塩であるZn(NO32・6H2O(99.0%)、Fe(NO33・9H2O(99.0%)、Al(NO33・9H2O(99.0%)を用いた。上記各金属塩を適当な組成比となるように混合した後、各金属イオンの合計に対してモル比で50倍量の水を添加し水溶液を製造した。次に各金属塩の合計に対してモル比で5倍量のクエン酸を添加してキレート錯体化を行ない、同じくモル比で15倍量のエチレングリコールを加えてゲル化し、180℃で12時間重合を行なった後、大気中にて450℃・24時間熱分解を行ったものを前駆体とした。次にこの前駆体を種々の温度で焼成・冷却・粉砕を行なって顔料試料とした。なお焼成時間は2時間とした。
[Example 1: Production of pigment sample by complex polymerization method]
(Method) Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O (99.0%), Fe (NO 3 ) 3 · 9H 2 O (99.0%), Al (NO 3 ) which are soluble metal salts as metal raw materials 3 · 9H 2 O (99.0% ) was used. After mixing each metal salt so as to have an appropriate composition ratio, 50 times the amount of water was added in a molar ratio with respect to the total of each metal ion to prepare an aqueous solution. Next, 5 times the amount of citric acid is added in a molar ratio to the total of each metal salt to form a chelate complex, and similarly, 15 times the amount of ethylene glycol in the molar ratio is added to gel, and the mixture is heated at 180 ° C. for 12 hours. After the polymerization, a precursor that was pyrolyzed at 450 ° C. for 24 hours in the atmosphere was used as a precursor. Next, this precursor was calcined, cooled and pulverized at various temperatures to obtain pigment samples. The firing time was 2 hours.

製造した顔料試料の構成相の確認及び格子定数の測定には、リガク社製RINT−2000を用いて粉末X線回析法により行なった。またFE-SEM(日立社製S−4300)を用いて顔料試料の粒子形態を観察した。色彩・色調の測定には、分光測色計(ミノルタ社製CM−2600d)を用い、評価方法はL***表示系を用いて行なった。 The confirmation of the constituent phases of the produced pigment sample and the measurement of the lattice constant were carried out by powder X-ray diffraction using RINT-2000 manufactured by Rigaku Corporation. Moreover, the particle | grain form of the pigment sample was observed using FE-SEM (Hitachi S-4300). For the measurement of color and color tone, a spectrocolorimeter (CM-2600d manufactured by Minolta) was used, and the evaluation method was performed using an L * a * b * display system.

(結果)600℃〜1400℃にて2時間焼成して製造した顔料試料の構成相を、粉末X線回析法により確認した。図5に1000℃にて焼成して製造した種々の顔料試料のX線回析結果を示す。   (Results) The constituent phases of the pigment sample produced by firing at 600 ° C. to 1400 ° C. for 2 hours were confirmed by a powder X-ray diffraction method. FIG. 5 shows the results of X-ray diffraction of various pigment samples produced by firing at 1000 ° C.

図5は、式Zn(Fe(1-x)Alx24中xが0,0.15,0.3,0.45,0.6,0.75,0.9,1.0の場合の結果を示しているが、各X線回析パターンからいずれの場合においても単相のAl置換Znフェライトが得られていることがわかった。なお、600℃〜1400℃全ての焼成温度において製造した顔料試料において単相のAl置換Znフェライトが得られた。 5 shows that x in the formula Zn (Fe (1-x) Al x ) 2 O 4 is 0, 0.15, 0.3, 0.45, 0.6, 0.75, 0.9, 1. Although the results in the case of 0 are shown, it was found from each X-ray diffraction pattern that single-phase Al-substituted Zn ferrite was obtained in any case. Single-phase Al-substituted Zn ferrite was obtained in pigment samples produced at all firing temperatures of 600 ° C. to 1400 ° C.

また異なる焼成温度で製造した種々のAl置換比率を持つAl置換フェライトよりなる顔料試料各々について格子定数を調べた結果、同一のAl置換比率を持つAl置換フェライトよりなる顔料試料は、一定の格子定数を有していた。図6に1000℃にて焼成して製造した種々の顔料試料について、Al置換比率と格子定数の関係を調べた結果について示す。図6によれば、1000℃で焼成して製造した顔料試料について、Al置換比率と格子定数が直線関係にあることより、上記焼成温度で製造した全ての顔料試料について固溶体を取得できたことが確認できた。なお600℃〜1400℃にて焼成した各顔料試料について同様に調べた結果、Al置換比率と格子定数が直線関係にあった。よって、これらの顔料試料においても全て固溶体が得られたことを確認した。   In addition, as a result of examining the lattice constant of each pigment sample made of Al-substituted ferrite having various Al substitution ratios manufactured at different firing temperatures, the pigment sample made of Al-substituted ferrite having the same Al substitution ratio has a certain lattice constant. Had. FIG. 6 shows the results of examining the relationship between the Al substitution ratio and the lattice constant for various pigment samples produced by firing at 1000 ° C. According to FIG. 6, for the pigment sample produced by firing at 1000 ° C., the solid solution was obtained for all the pigment samples produced at the firing temperature because the Al substitution ratio and the lattice constant are in a linear relationship. It could be confirmed. In addition, as a result of investigating similarly about each pigment sample baked at 600 to 1400 degreeC, Al substitution ratio and a lattice constant had a linear relationship. Therefore, it was confirmed that a solid solution was obtained in all of these pigment samples.

種々製造した顔料試料の色調について、L***表示系を用いて評価した結果を図1に示す。図1中横軸方向には各Al置換比率(上記式中x)を示している。また同図中の縦軸方向に各焼成温度条件の場合の結果を示している。製造した各種顔料試料が黄色を呈するためのAl置換比率(上記式中x)の好適条件、及び焼成温度の好適条件を、図1中のb*値が30付近であること、及び視覚的に黄色を呈すると判断できることを基準に判断すれば、Al置換比率が0.075以上0.8以下の場合に全ての焼成温度条件(500℃を超え1400℃未満、図1中では1200℃・1100℃・1000℃・900℃・800℃・700℃・600℃)が好適であると判断できた。特にAl置換比率が0.4以上0.8以下の場合には、500℃を超え900℃未満の焼成温度条件(図1中では800℃・700℃・600℃)がさらに好適であると判断できた。またAl置換比率が0.15以上0.6以下の場合には、800℃以上1400℃未満の焼成温度条件(図1中では1200℃・1100℃・1000℃・900℃・800℃)がさらに好適であると判断できた。 The results of evaluating the color tone of variously produced pigment samples using the L * a * b * display system are shown in FIG. In the horizontal axis direction in FIG. 1, each Al substitution ratio (x in the above formula) is shown. Moreover, the result in the case of each calcination temperature condition is shown to the vertical axis | shaft direction in the same figure. The preferred conditions for the Al substitution ratio (x in the above formula) for the various pigment samples produced to be yellow and the preferred conditions for the firing temperature are as follows. The b * value in FIG. If judged based on the fact that it can be judged that yellow is exhibited, all firing temperature conditions (over 500 ° C. and below 1400 ° C., 1200 ° C. · 1100 in FIG. It was possible to judge that the preferred temperature was 1000 ° C / 900 ° C / 900 ° C / 800 ° C / 700 ° C / 600 ° C. In particular, when the Al substitution ratio is 0.4 or more and 0.8 or less, it is judged that the firing temperature condition of more than 500 ° C. and less than 900 ° C. (800 ° C., 700 ° C., 600 ° C. in FIG. 1) is more preferable. did it. When the Al substitution ratio is 0.15 or more and 0.6 or less, the firing temperature condition of 800 ° C. or more and less than 1400 ° C. (1200 ° C., 1100 ° C., 1000 ° C., 900 ° C., 800 ° C. in FIG. 1) is further added. It was judged that it was suitable.

図9にZnFe24を焼成温度800℃と1000℃にて製造した顔料試料の走査電子顕微鏡(SEM)写真を示している。同図から、800℃で焼成した粒子に比べて1000℃で焼成した粒子が大きいことがわかる。 FIG. 9 shows scanning electron microscope (SEM) photographs of pigment samples prepared from ZnFe 2 O 4 at calcination temperatures of 800 ° C. and 1000 ° C. From the figure, it can be seen that the particles fired at 1000 ° C. are larger than the particles fired at 800 ° C.

〔実施例2:湿式共沈法による顔料試料の製造〕
(方法)金属原料としてZn(NO32・6H2O(99.0%)、Fe(NO33・9H2O(99.0%)、Al(NO33・9H2O(99.0%)を用いた。上記各試薬を式Zn(Fe(1-x)Alx24中x=0.4〜0.6を持つ0.1M水溶液に調整した。それぞれの水溶液にNaOH(0.1M)滴下し、pH7.0,7.5,8.0の条件にて共沈を行なった。固液分離を行なった後水洗し、NaNO3を完全に除去した。乾燥させた試料をプレス成形し、各種温度にて2時間焼成を行なった。急冷(加熱炉から試料を取り出し室温まで冷やす)、または徐冷(10℃/分の割合で冷却)により冷却を行なった後、粉砕して顔料試料とした。評価方法は、実施例1の方法に準じて行なった。
[Example 2: Production of pigment sample by wet coprecipitation method]
(Method) As a metal raw material, Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O (99.0%), Fe (NO 3 ) 3 · 9H 2 O (99.0%), Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O (99.0%) was used. Each of the above reagents was adjusted to a 0.1 M aqueous solution having x = 0.4 to 0.6 in the formula Zn (Fe (1-x) Al x ) 2 O 4 . NaOH (0.1M) was added dropwise to each aqueous solution, and coprecipitation was performed under conditions of pH 7.0, 7.5, and 8.0. After solid-liquid separation, it was washed with water to completely remove NaNO 3 . The dried sample was press-molded and fired at various temperatures for 2 hours. After cooling by rapid cooling (removing the sample from the heating furnace and cooling to room temperature) or slow cooling (cooling at a rate of 10 ° C./min), the mixture was pulverized to obtain a pigment sample. The evaluation method was performed according to the method of Example 1.

(結果)pH7.5及びPH8.0の条件下で共沈を行なって製造した各顔料試料は、仕込み組成に相当するAl置換比率を持つ単相のAl置換Znフェライトが得られた。一方、pH7.0で製造した顔料試料は、α−Fe23固溶体と、ZnAl24固溶体の2相共存であった。これは、0.1MのFe3+,Al3+,Zn2+の水酸化物がそれぞれpH1.6,3,7で沈殿し始めるために、Fe(OH)3−Al(OH)3の共沈殿とAl(OH)3−Zn(OH)2の随伴沈殿がそれぞれ起こったものと考えられる。 (Results) With each pigment sample produced by coprecipitation under the conditions of pH 7.5 and pH 8.0, single-phase Al-substituted Zn ferrite having an Al substitution ratio corresponding to the charged composition was obtained. On the other hand, the pigment sample produced at pH 7.0 was a two-phase coexistence of α-Fe 2 O 3 solid solution and ZnAl 2 O 4 solid solution. This is because 0.1M Fe 3+ , Al 3+ and Zn 2+ hydroxides start to precipitate at pH 1.6, 3 and 7, respectively, and Fe (OH) 3 -Al (OH) 3 It is considered that coprecipitation and accompanying precipitation of Al (OH) 3 —Zn (OH) 2 occurred respectively.

図8に、pH7.0,7.5,8.0において共沈を行ない、1100℃にて2時間焼成して製造したAl置換比率0.5の顔料試料についてL***表示系を用いて評価した結果を示す。また焼成後の冷却を急冷により行なった場合の結果と、徐冷(10℃/分)により行なった場合の結果を示す。 FIG. 8 shows an L * a * b * display system for a pigment sample having an Al substitution ratio of 0.5 produced by coprecipitation at pH 7.0, 7.5, and 8.0 and firing at 1100 ° C. for 2 hours. The result evaluated using is shown. Moreover, the result at the time of cooling after baking by rapid cooling and the result at the time of performing by slow cooling (10 degreeC / min) are shown.

pH7.5及びpH8.0において共沈を行なって製造した顔料試料は黄色を呈した。一方pH7.0で共沈を行なって製造した顔料試料は赤茶色を呈した。これはα−Fe23固溶体が生成したためである。また徐冷による効果はほとんどみられなかった。よって、湿式共沈法を用いて本黄色顔料を製造する際には、共沈のpH条件は7.5以上であることが好ましい条件であるといえる。 Pigment samples produced by coprecipitation at pH 7.5 and pH 8.0 exhibited a yellow color. On the other hand, the pigment sample produced by coprecipitation at pH 7.0 exhibited a reddish brown color. This is because an α-Fe 2 O 3 solid solution was formed. Moreover, the effect by slow cooling was hardly seen. Therefore, when manufacturing this yellow pigment using a wet coprecipitation method, it can be said that it is a preferable condition that pH conditions of coprecipitation are 7.5 or more.

なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   Note that the present invention is not limited to the configurations described above, and various modifications are possible within the scope of the claims, and technical means disclosed in different embodiments and examples respectively. Embodiments obtained by appropriate combinations are also included in the technical scope of the present invention.

本発明によれば、本発明にかかる酸化鉄系黄色顔料及びその製造方法によれば、人体・環境に有害な物質を含むことなく、耐候性・耐熱性に優れた酸化鉄系黄色顔料、及びその製造方法を提供することが可能となる。換言すればトラフィックペイント等の過酷な使用条件下においても安定的に黄色を呈し、かつ安全な酸化鉄系黄色顔料を提供することが可能となる。   According to the present invention, according to the iron oxide yellow pigment according to the present invention and the method for producing the same, the iron oxide yellow pigment excellent in weather resistance and heat resistance without containing a substance harmful to the human body and the environment, and The manufacturing method can be provided. In other words, it is possible to provide an iron oxide yellow pigment that stably exhibits a yellow color even under severe use conditions such as traffic paint and is safe.

それゆえ、黄色顔料を必要とする機械産業(工業用、農業用等)、建設・建築業、電気産業、ガラス産業等広範な産業分野において利用可能である。   Therefore, it can be used in a wide range of industrial fields such as the machine industry (industrial use, agricultural use, etc.), construction / building industry, electrical industry, and glass industry that require yellow pigment.

Al置換比率が異なり、焼成温度条件(600℃〜1200℃)が異なる種々の顔料試料についてL***値を測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured L * a * b * value about the various pigment sample from which Al substitution ratio differs and baking temperature conditions (600 to 1200 degreeC) differ. 錯体重合法の概念を説明する図である。It is a figure explaining the concept of complex polymerization method. 錯体重合法によるAl置換Znフェライトを含む酸化鉄系顔料の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the iron oxide type pigment containing Al substituted Zn ferrite by a complex polymerization method. 湿式共沈法によるAl置換Znフェライトを含む酸化鉄系顔料の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the iron oxide pigment containing Al substituted Zn ferrite by the wet coprecipitation method. 1000℃、2時間の焼成条件にて製造した種々の顔料試料についてのX線回析パターンを示す図である。It is a figure which shows the X-ray-diffraction pattern about the various pigment samples manufactured on 1000 degreeC and the baking conditions for 2 hours. 1000℃、2時間の焼成条件にて製造した種々の顔料試料について、Al置換比率と格子定数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between Al substitution ratio and a lattice constant about the various pigment samples manufactured on 1000 degreeC and the baking conditions for 2 hours. Al置換比率(上記式中x)が0.4、0.5、0.6の顔料試料について、1100℃で2時間焼成した後急冷した試料と、10℃/分以下の条件で徐冷を行なった顔料試料のL***値を測定した結果を示す図である。For pigment samples having an Al substitution ratio (x in the above formula) of 0.4, 0.5, and 0.6, the sample was baked at 1100 ° C. for 2 hours and then rapidly cooled, and slowly cooled at 10 ° C./min or less. It is a figure which shows the result of having measured the L * a * b * value of the performed pigment sample. pH7.0,7.5,8.0の条件下で湿式共沈法を行なって製造した顔料試料について、1100℃で2時間焼成した後急冷した試料と、10℃/分以下の条件で徐冷を行なった顔料試料のL***値を測定した結果を示す図である。For pigment samples produced by wet coprecipitation under conditions of pH 7.0, 7.5, and 8.0, samples that were baked at 1100 ° C. for 2 hours and then cooled rapidly were gradually added under conditions of 10 ° C./min or less. It is a figure which shows the result of having measured the L * a * b * value of the pigment sample which cooled. (a)はZnFe24を焼成温度800℃にて製造した顔料試料の走査電子顕微鏡(SEM)写真図であり、(b)はZnFe24を焼成温度1000℃にて製造した顔料試料の走査電子顕微鏡(SEM)写真図である。(A) is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the pigment samples prepared a ZnFe 2 O 4 in a firing temperature of 800 ℃, (b) the pigment samples prepared a ZnFe 2 O 4 in a firing temperature 1000 ° C. It is a scanning electron microscope (SEM) photograph figure.

Claims (10)

Zn、Fe、Alからなる酸化鉄系顔料であって、
式Zn(Fe(1-x)Alx24(ただし式中0<x<1)で表されるAl置換Znフェライトを含み、かつ黄色を呈することを特徴とする酸化鉄系黄色顔料。
An iron oxide pigment comprising Zn, Fe, Al,
Iron oxide-based yellow pigment characterized by containing Al-substituted Zn ferrite represented by the formula Zn (Fe (1-x) Al x ) 2 O 4 (where 0 <x <1) and exhibiting yellow color .
上記式中のxが0.075以上0.8以下であることを特徴とする請求項1に記載の酸化鉄系黄色顔料。   The iron oxide yellow pigment according to claim 1, wherein x in the above formula is 0.075 or more and 0.8 or less. 上記式中xが0.4以上0.8以下であることを特徴とする請求項2に記載の酸化鉄系黄色顔料。   The iron oxide yellow pigment according to claim 2, wherein x in the above formula is 0.4 or more and 0.8 or less. 上記式中xが0.15以上0.6以下であることを特徴とする請求項2に記載の酸化鉄系黄色顔料。   The iron oxide yellow pigment according to claim 2, wherein x in the above formula is 0.15 or more and 0.6 or less. 1200℃以下において黄色を呈することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の酸化鉄系黄色顔料   The iron oxide-based yellow pigment according to any one of claims 1 to 4, which exhibits a yellow color at 1200 ° C or lower. Zn、Fe、Alからなる酸化鉄系顔料であって、
式Zn(Fe(1-x)Alx24(ただし式中0<x<1)で表されるAl置換Znフェライトを含み、かつ黄色を呈する酸化鉄系黄色顔料の製造する際に、
錯体重合法または湿式共沈法または固相反応法を用いることを特徴とする酸化鉄系黄色顔料の製造方法。
An iron oxide pigment comprising Zn, Fe, Al,
When producing an iron oxide-based yellow pigment containing Al-substituted Zn ferrite represented by the formula Zn (Fe (1-x) Al x ) 2 O 4 (where 0 <x <1) and exhibiting a yellow color ,
A method for producing an iron oxide yellow pigment, characterized by using a complex polymerization method, a wet coprecipitation method or a solid phase reaction method.
上記式中xが0.075以上0.8以下である場合において、
焼成温度が500℃を超え1400℃未満であることを特徴とする請求項6に記載の酸化鉄系黄色顔料の製造方法。
In the above formula, when x is 0.075 or more and 0.8 or less,
The method for producing an iron oxide yellow pigment according to claim 6, wherein the firing temperature is higher than 500 ° C and lower than 1400 ° C.
上記式中xが0.4以上0.8以下である場合において、
焼成温度が500℃を超え900℃未満であることを特徴とする請求項7に記載の酸化鉄系黄色顔料の製造方法。
In the case where x is 0.4 or more and 0.8 or less in the above formula,
The method for producing an iron oxide yellow pigment according to claim 7, wherein the firing temperature is higher than 500 ° C and lower than 900 ° C.
上記式中xが0.15以上0.6以下である場合において、
焼成温度が800℃以上1400℃未満であることを特徴とする請求項7に記載の酸化鉄系黄色顔料の製造方法。
In the case where x is 0.15 or more and 0.6 or less in the above formula,
The method for producing an iron oxide yellow pigment according to claim 7, wherein the firing temperature is 800 ° C or higher and lower than 1400 ° C.
湿式共沈法を用いる場合において、
pH7.5以上の条件下で共沈を行なうことを特徴とする請求項6ないし9のいずれか1項に記載の酸化鉄系黄色顔料の製造方法。
When using the wet coprecipitation method,
The method for producing an iron oxide yellow pigment according to any one of claims 6 to 9, wherein the coprecipitation is performed under a condition of pH 7.5 or higher.
JP2004035656A 2004-02-12 2004-02-12 Iron oxide-based yellow pigment and method of manufacturing the same Pending JP2005225711A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004035656A JP2005225711A (en) 2004-02-12 2004-02-12 Iron oxide-based yellow pigment and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004035656A JP2005225711A (en) 2004-02-12 2004-02-12 Iron oxide-based yellow pigment and method of manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005225711A true JP2005225711A (en) 2005-08-25

Family

ID=35000719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004035656A Pending JP2005225711A (en) 2004-02-12 2004-02-12 Iron oxide-based yellow pigment and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005225711A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007088215A (en) * 2005-09-22 2007-04-05 Doshisha Magnetic substance material and its manufacturing method
JP2007238392A (en) * 2006-03-09 2007-09-20 Admetech:Kk METHOD FOR MANUFACTURING MgFe2O4 USABLE AS LIVING BODY HEATING MATERIAL AND MgFe2O4 OBTAINED THEREBY
JP2008156494A (en) * 2006-12-25 2008-07-10 Sanyo Chem Ind Ltd Resin powder composition for slush molding use
JP2014225655A (en) * 2013-04-25 2014-12-04 中部電力株式会社 Thermoelectric conversion material

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007088215A (en) * 2005-09-22 2007-04-05 Doshisha Magnetic substance material and its manufacturing method
JP2007238392A (en) * 2006-03-09 2007-09-20 Admetech:Kk METHOD FOR MANUFACTURING MgFe2O4 USABLE AS LIVING BODY HEATING MATERIAL AND MgFe2O4 OBTAINED THEREBY
JP2008156494A (en) * 2006-12-25 2008-07-10 Sanyo Chem Ind Ltd Resin powder composition for slush molding use
JP2014225655A (en) * 2013-04-25 2014-12-04 中部電力株式会社 Thermoelectric conversion material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5723894B2 (en) Pigment additives for improving solar reflectance
HUE033767T2 (en) Sintered ferrite magnet and its production method
EP2890640B1 (en) Blue inorganic colourants/pigments and process for preparation thereof
CN102414129B (en) Preparation of green colorant from mixed rare earth and molybdenum compounds and process of surface coatings thereof
Elakkiya et al. Ce and Fe doped gahnite: cost effective solar reflective pigment for cool coating applications
CA2072667A1 (en) Temperature-resistant black pigment, a process for its production and its use
US20120017807A1 (en) novel yellow inorganic pigment from samarium and molybdenum compounds and a process for preparing the same
JP2001164042A (en) Mg-Al-BASED HYDROTALCITE TYPE PARTICLE POWDER, CHLORINE- CONTAINING RESIN STABILIZER, AND METHOD FOR PRODUCING Mg-Al-BASED HYDROTALCITE TYPE PARTICLE POWDER
CN108017936B (en) Preparation method of spherical composite superfine yellow ceramic pigment
JP2005225711A (en) Iron oxide-based yellow pigment and method of manufacturing the same
JP2000264639A (en) Strontium iron oxide particle powder and its production
JP2741499B2 (en) Heat-resistant inorganic pigment powder and method for producing the same
KR101630554B1 (en) Composite oxide black pigment and method for producing same
Fernández-González et al. New insights on the structural and optical properties of Ce–Ti mixed oxide nanoparticles doped with praseodymium
JP5102926B2 (en) Method for producing titanium-iron composite oxide pigment
JP6935505B2 (en) Iron oxide pigment containing Al
JP2002053722A (en) Chlorine-containing resin composition
US6379449B1 (en) Process for the production of yellow to red pigments based on nitrides and oxidenitrides
JP2723176B2 (en) Method for producing LiFeO2 powder and heat-resistant yellow pigment comprising the powder
Dohnalová et al. Characterization of metal oxide-doped lutetium orthoferrite powders from the pigmentary point of view
Trif et al. Preparation and characterization of hexagonal W-type barium ferrite nanoparticles
JP5224031B2 (en) Mg-Al hydrotalcite type particle powder, chlorine-containing resin stabilizer
KR20130140837A (en) Heat-resistant black powder, method for producing same, and paint and resin composition using heat-resistant black powder
JP2001040288A (en) Yellow coating material and yellow rubber/resin composition
CA1201255A (en) Dark brown pigments of pseudobrookite structure

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051209

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20051209

A977 Report on retrieval

Effective date: 20080328

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081111

A02 Decision of refusal

Effective date: 20090324

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02