JP2005501954A - 染料組成物および粉末コーティング材を染色するためのその使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、本質的にC.I.ピグメントレッド170(C.I.No.12475)と硫酸バリウムとからなる粉末状染料組成物であって、前記硫酸バリウムを、C.I.ピグメントレッド170の製造プロセスの前またはその間に加える組成物に関する。本発明の硫酸バリウム添加によって、ミキサー中での不均一性および凝結を回避することができる。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、硫酸バリウムとC.I.ピグメントレッド170とを含む有機性−無機性着色剤組成物および粉末コーティング材料を染色するためのその使用に関する。
【背景技術】
【0002】
粉末コーティング材料の調製は知られており、Farbe and Lack、1986年、第92巻、734〜737頁に記載されているように、本質的には3つのプロセス段階からなる。第一の段階では、例えばバインダー、硬化剤、着色剤および充てん剤などの粉末コーティング材料の成分、また適切な場合、界面活性剤、顔料性および非顔料性分散剤、標準化剤(standardizer)、樹脂、ワックス、消泡剤、粉立防止剤、体質顔料、防腐剤、レオロジー制御添加剤、湿潤剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、静電防止剤、揮発防止剤(devolatilizer)、潤滑剤またはこれらの組み合わせなどの補助剤および添加剤を、粉末コーティング材料の処方にしたがって量り取り、プレミックス装置に計量供給し注意深く攪拌する。第二の段階では、プレミックス品を連続的に押出機へ供給し、溶融し均一化し、固体成分をせん断によって分散させる。最終段階では、バインダーと硬化剤との間の反応を停止させるまたは防止するために、溶融物が押出機から出てきたら、次いで急速に冷却する。続いて押出成形物を粉砕して所望の粒子径分布の粉末コーティング材にする。
【0003】
この知られていて広く用いられている方法は、特に最初の2つの段階に欠点を有している。すなわち、プレミックスの調製の間および押出機内での均一化の間、混合物中の不均一性および凝結の事例もしばしば発生する。その結果、最終の粉末コーティング材料中での品質の変動および不均一性がもたらされる。さらなる欠点は、そうした不均一性や凝集により付与される機械的負荷の増大によって、プレミックス装置や押出機の磨耗が増大することである。他の大きな欠点は、使用原料を一部損失することである。清掃のための労力が増大することも欠点と考えられる。
【0004】
上記の欠点を克服するために、第1プロセス段階、すなわち粉末コーティングする材料の各成分をプレミキシング、の一部、および第2プロセス段階、すなわち、押出機中での溶融、均一化および分散化からなるプロセス、の一部において改変した方法を採用する。粉末コーティング材調製を最適化するために、両方のプロセス段階の改変を特徴とする方法もいくつかある。
【0005】
すなわち、例えばドイツ特許第A−4101048号に、バインダー成分と硬化成分をプレミックスし、連続的に押出機に供給し押出機中で溶融させる、粉末コーティング材料を調製するための改変された方法が記載されている。顔料、充てん剤および他の成分を、個別にプレミックスし、押出機の溶融ゾーンの最後または下流の均一化および/または分散ゾーンに計量供給する。
【0006】
粉末コーティング材製造業者にとって、この方法の有する欠点は、第2のプレミックス装置が必要で、実質的に追加のプロセス段階を実施することであり、スペース、時間および資本が追加的に必要なためにコストが上昇することである。上記方法の他の欠点は、顔料、充てん剤および任意の他の成分を個別にプレミキシングしても、不均一および凝結の事例が起こる可能性があることである。
【0007】
米国特許第3,790,513号には、粉末コーティング材料のすべての成分を有機溶媒中に分散させ、この混合物を真空の押出機に供給する方法が開示されている。熱を供給し真空を適用した結果、最初に有機溶媒が蒸発し、続いて溶融押出によって混合物が均一化され分散される。この方法に伴う欠点は、有機溶媒の蒸発がコスト高であり、その手順が技術的にさらに複雑さを増すことである。
【0008】
米国特許第4,320,048号には、着色剤以外の粉末コーティング材料のすべての成分をプレミックスし、押出機に供給する方法が記載されている。着色剤は最大60重量%の有機溶媒を含む分散液の形態で、このプレミックスとは別々に押出機に供給され、次いで押出機中で他の成分と混合される。この方法では、最終の粉末コーティング材料に対する割合としては、米国特許第3,790,513号に記載の量より必要溶媒量は少ないが、粉末コーティング材混合物から溶媒を除去する必要があることがこの場合も欠点である。
【0009】
国際特許出願第WO91/13931号には、顔料コンセントレート品(マスター品)の調製方法および着色用粉末コーティング材料へのその適切性が記載されている。このマスター品は、着色剤、場合によっては充てん剤、湿潤剤、およびポリマー媒体、適切であれば他の添加剤を「断熱性」高速ミキサー中で混合することによって調製され、その組成物は発生する摩擦熱によって溶融し、均一化され、分散される。このようなマスター品は、粉末コーティング材料調製のための着色剤として使用され、その粉末コーティング材は、従来の着色剤の混ぜ込みと比較して、改善された均一性、より大きい色強度、改善されたレベリングおよび光沢を有している。ここでの欠点は、追加のプロセス段階、すなわち、追加の装置である特殊高速ミキサーでのマスター品の調製が必要であることである。これは粉末コーティング材調製に要するコストおよび時間に対して不利な結果をもたらす。さらなる欠点は、この種の着色生成物が、粉末コーティング材製造業者のコーティング系に対する影響を予測できない種々の添加剤を含むことである。
【0010】
有機性−無機性着色剤調製物は、例えば欧州特許第0702055号、同0702063号および同0845504号で知られている。そこに記載されている、無機性の充てん材料として中性の合成ケイ酸塩を有する顔料生成物は、実際には「混合(stir−in)」顔料と称されるが、粉末コーティング材系に混ぜ込むためのプレミックスに関してすでに述べた要件に適合しない。雲母、カオリンおよびタルクを含む天然および合成ケイ酸塩の例が示されている。
【0011】
ピグメントレッド170(C.I.12475)は、ニュートラルレッドの領域で粉末コーティング材料を着色するための主要な着色剤の1つである。その熱耐性に加え、この顔料は粉末コーティング材系でのブルーミングに対して著しく堅牢な独特の特徴を有している。ブルーミングを起こすその傾向のため、このような分野では、例えば、より黄味を帯びたピグメントレッド112(C.I.12370)は限られた適合性だけしかなく、ピグメントレッド3(C.I.12120)は全く適合性がない。同様にピグメントレッド170と色調的に類似した他の顔料では、例えば、エクステリア用途での堅牢性の不足、低い隠蔽力または不十分な色濃度などの他の重要な性能特性のために、粉末コーティング材系においてこの顔料を無制限に置き換えることはできない。
【0012】
しかし経験的に、顔料を、特にプレミックスの調製と組み合わせて粉末コーティング材系中に混ぜ込む場合、特にピグメントレッド170で、高度に不均一になりかつ凝結する事例がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
したがって、本発明の目的は、本質的にピグメントレッド170を含み、プレミックス装置中で単純に混合することによって、不均一性または凝結の事例を引き起こすことなく粉末コーティング材系に混ぜ込むことができる材料を提供することである。本発明のさらなる目的は、この原料をできるだけ安価、すなわち、通常の顔料粉末に対して追加のプロセス段階なしで提供することである。さらに、この材料はプレミックス装置の色調の変更に伴う清掃の労力、またその摩耗も最小にするものでなければならない。
【課題を解決するための手段】
【0014】
驚くべきことに、指定した形で硫酸バリウムをピグメントレッド170に添加することによって、この目的を達成することができることが今回見出された。
【0015】
本発明は、本質的にC.I.ピグメントレッド170(C.I.No.12475)と硫酸バリウムとからなり、後者がC.I.ピグメントレッド170の調製操作の前またはその間に加えられる粉末状着色剤組成物を提供する。
【0016】
添加剤は、顔料調製の間に経過する任意の所望の操作段階の間に添加され、その結果、仕上げをした顔料を硫酸バリウムとドライで混合するのとは異なって、問題なくかつ追加の操作段階を導入することなく、粉末コーティング材系に直接混ぜ込むことが可能な顔料調製物を生成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
顔料を調製する操作は一般に、その合成、すなわち4−カルバモイル−アニリンのジアゾ化およびジアゾニウム塩と3−ヒドロキシ−N−(2’−エトキシフェニル)−2−ナフトアミドとのカップリング、プレスケーキとしてのその単離、および洗浄による清掃、場合によっては洗浄プレスケーキのペースト化またはスラリー化、得られた懸濁液の熱処理による仕上げ、仕上げをしたプレスケーキの単離および洗浄によるその清掃、適切な場合、仕上げを行い洗浄したプレスケーキの顆粒化を包含する。これに続いて、この顆粒を乾燥して粉砕し顔料粉末にする。硫酸バリウムは少なくともこの乾燥段階の前に添加する。例えば、硫酸バリウムは、顔料合成の前またはその間、あるいは続く仕上げの直前またはその間で添加することができる。硫酸バリウムはもちろん時間を変えて分割して添加することもできる。
【0018】
仕上げとは、当分野の技術者は、仕上げ用媒体、例えば水、有機溶媒または水と有機溶媒との混合物中で、合成後に得られた湿粗顔料を熱的に後処理することを意味する。この水と有機溶媒は、その用途に特有の粒子径分布および結晶形および/または結晶多形体を生成させるために、室温でも他のどんな温度でも混和しないことが必要である。この操作の温度は、例えば0〜200℃の範囲でよい。
【0019】
硫酸バリウムは、水性、水性アルカリ、水性の酸、水性の有機または無機媒体中で、仕上げの直前または直後に添加することが好ましい。硫酸バリウムはまた乾燥の前に水湿潤プレスケーキに加え、混ぜ込むこともできる。その場合、硫酸バリウム自体は、乾燥した形態でも水湿潤プレスケーキの形態でも同様に使用することができる。
【0020】
顔料と硫酸バリウムの割合は広い範囲内で変化してよい。本発明の着色剤組成物は、60〜99重量%、好ましくは70〜95重量%、非常に好ましくは80〜90重量%のC.I.ピグメントレッド170と、1〜40重量%、好ましくは5〜30重量%、非常に好ましくは10〜20重量%の硫酸バリウムとからなることが有利である。
【0021】
本発明の着色剤調製物は、透過型電子顕微鏡で測定して、0.1〜1.5μm、好ましくは0.15〜0.40μmの単一モードの一次粒子径分布(D50%)を有することが有利である。
【0022】
本発明はまた、硫酸バリウムをC.I.ピグメントレッド170の調製操作の前またはその間に添加すること、およびその混合物を均一化することを含む、本発明の着色剤組成物の調製方法も提供する。
【0023】
粉末コーティング材料のバインダー中での、ピグメントレッド170のプレミキシングまたは予備分散を十分に達成し、かつ最適の機能特性を得るためには、硫酸バリウムは10〜0.1μmの平均粒子径(d50%)を有するものであるべきである。硫酸バリウムは5〜0.5μmの平均粒子径、より好ましくは1.5〜0.7μmの平均粒子径を有することが好ましい。
【0024】
本発明の顔料調製物は、顕著な色彩的および流動学的特性、特に顕著な流動特性、高度な透明性および鮮明性、および著しい易分散性の特徴を有している。これらは粉末コーティング材料での使用に特に適しているが、電子写真用トナーやインクジェット用インクなどの非接触型印刷技術用の着色剤にも適している。
【0025】
本発明の顔料調製物は粉末コーティング材料の着色に必要などんな割合でも使用することができる。着色される材料に対して、0.1〜30重量%、好ましくは0.5%〜20重量%、非常に好ましくは1〜10重量%の本発明の顔料調製物を使用するのが一般的である。
【0026】
粉末コーティング材混合物を着色するために、本発明の顔料調製物をその混合物自体に使用することができる。様々な色調または色彩効果をもたらすために、白色、有彩色または黒色の顔料など、および効果的な顔料も含む他の着色剤を粉末コーティング材混合物に加えることも可能である。
【0027】
粉末コーティング材料に使用するバインダーは一般に、エポキシ樹脂、場合によっては、カルボキシル−および/またはヒドロキシル−含有ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂およびアクリル樹脂、ならびに通常の硬化剤である。樹脂の組み合わせも用いられる。例えばエポキシ樹脂はしばしばカルボキシル−およびヒドロキシル−含有ポリエステル樹脂と組み合わせて使用される。代表的な硬化成分(好ましくは樹脂べースで3〜10重量%)は、例えば酸無水物、イミダゾールであり、またジシアンジアミドおよびその誘導体、ブロック化イソシアナート、ビスアシルウレタン、フェノール系およびメラミン樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート、オキサゾリンおよびジカルボン酸もある。
【0028】
本発明はさらに、本発明の顔料調製物を含みかつ通常のバインダーも含む粉末コーティング材配合物を提供する。
【0029】
本質的に0.1〜30重量%、特に0.5〜20重量%、より好ましくは1〜10重量%の本発明の顔料調製物、45〜80重量%、特に50〜70重量%、より好ましくは55〜65重量%の、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリレート樹脂またはこれらの樹脂の混合物からなる群からのバインダー(硬化剤を含む)、および0〜50重量%の、シェーディング着色剤、界面活性剤、充てん剤、制御された帯電設定のための帯電制御剤、分散剤、標準化剤、ワックス、消泡剤、粉立防止剤、体質顔料、防腐剤、レオロジー制御添加剤、湿潤剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、静電防止剤、潤滑剤または揮発防止剤などの他の添加剤からなることが好ましい。
【0030】
本発明はさらに、本発明の顔料調製物とバインダーと、適切な場合添加剤とを混合し、その混合物を押し出し、その押出成形物を冷却し粉砕することを含む、粉末コーティング材配合物の調製方法を提供する。
【0031】
本発明の粉末コーティング材配合物は、摩擦電気的または動電学的にスプレー可能な粉末コーティング材料であってよく、例えば金属、木、プラスチック、ガラス、セラミック、コンクリート、繊維材料、紙またはゴムから作製される物品の表面をコーティングするために使用することができる(J.F.Hughes、「静電気粉末コーティング(Electrostatic Powder Coating)」研究報告、John Wiley & Sons、1984年)。
【0032】
粉末コーティング分野での顔料調製物の特性を評価するために、顔料調製物をポリエステル/TGICバインダー系に混ぜ込んだ。最初に粉末コーティング材料の種々の成分、すなわち、PE/TGIC Crylcoat、レベリング剤、揮発防止剤、充てん剤および本発明の顔料調製物を高速ミキサー(例えば、ミキサココンテイナー(Mixaco Container)ミキサーLAB CM)中で180秒間混合した。次いで、凝結および沈降の程度を目視で評価し、またミキサーを清掃するのに要する労力も評価した。
【0033】
アルキド−メラミン樹脂ワニス(AM5)中で顔料調製物の色彩的特性の評価を行い、続いてポリエステル/TGICバインダー系への混ぜ込み、混練装置中での混合物の分散化、押出成形物の粉砕、篩別による分級、基材上への粉末コーティング材混合物の噴霧および200℃での熱架橋による一様なコーティング膜の形成を行った。
【0034】
製品の粒子径分布(一次粒子)は、透過型電子顕微鏡による当該サンプルの目視分析によって測定した。
【0035】
使用した無機物質の粒子径分布はそれぞれの製造業者の製品説明書からとった。
【0036】
以下の実施例では、部はそれぞれの場合重量部であり、パーセントはそれぞれの場合重量パーセントである。「min」は分である。
【0037】
(実施例1a)
約273部のC.I.ピグメントレッド170を含有する水性の仕上げ懸濁液3600部を、1μmの平均粒子径(d50%)を有する合成硫酸バリウム(Solvay Soda GmbH社(Rheinberg)のBlanc(登録商標)Fixe HD80)67.5部と混合し、その懸濁液10分間攪拌し、次いで33%濃度の水酸化ナトリウム溶液を用いてpH>11.0に調節する。鮮明な赤色の生成物をろ過し、水で洗浄し、強制換気している容器中で100℃で乾燥し、最後に冷却しながら実験用ミルで粉砕する。これによって、AM5ワニス中で、高着色力の透明な超鮮明(ultraclean)コーティングをもたらす顔料調製物約340部が得られる。一次粒子径分布の測定により、平均粒子径(d50%)0.235μmが明らかとなる。
【0038】
(実施例1b)
Crylcoat(登録商標)2988(カルボキシル化ポリエステル樹脂)61.83部、Araldit(登録商標)PT810(TGIC硬化剤)4.65部、Additol(登録商標)XL496(レベリング剤)3.32部、ベンゾイン(揮発防止剤)0.20部、Blanc Fixe N(BaSO4)20.00部、二酸化チタンKronos2310(充てん剤)5.00部および実施例1によって調製した顔料調製物5.00部を容器に量り入れ、続いて実験用高速ミキサーに導入する。次いで冷却なしで3分間、2000rpmで混合を実施する。ミキサーを空にした後の検査では、容器壁または攪拌パドル上に実質的に沈着物は見られない。ミキサーの清掃は容易かつ速やかである。
【0039】
(実施例2)(比較例)
実施例1aに記載の顔料調製物の代わりに標準的な市販のC.I.ピグメントレッド170着色剤5.00部を使用して、実施例1bの手順を繰り返す。混合後の検査によれば、ミキサーの壁上および混合パドル自体の上に、激しい沈着物と付着物が見られる。高速実験用ミキサーの清掃は労力と時間を要するものである。
【0040】
(実施例3a)(比較例)
水1500部と80%の濃度の酢酸80部の混合物を氷で10℃まで冷却し、4−カルバモイルベンゼンジアゾニウム塩酸塩126.4部の塩酸溶液および少量の亜硝酸ナトリウムと混合する。アミドスルホン酸を用いて過剰の亜硝酸塩を分解させる。続いて、水1500部中にある3−ヒドロキシ−N−(2’−エトキシフェニル)2−ナフトアミド244.4部の清澄溶液と33%の濃度の水酸化ナトリウム溶液156.4部とを120分かけて滴下する。カップリングが完了した時点から30分間攪拌を継続し、次いで31%濃度の塩酸173部でpHを調節し、反応混合物を蒸気で98℃まで加熱する。この温度で4時間保持した後、70℃まで水冷し、33%濃度の水酸化ナトリウム溶液204部と混合しさらに5分間攪拌し、ろ過によって鮮明な赤色の固体を単離する。ろ過ケーキを注意深く水で洗浄し、強制換気している容器中で120℃乾燥し、エアージェットミルを用いて粉砕する。
【0041】
(実施例3b)(比較例)
このように調製された顔料1410部を、1.0μmの平均粒子径(d50%)を有する合成硫酸バリウム(Solvay Soda GmbH社(Rheinberg)のBlanc Fixe HD80)340部と、機械的に混合する。
【0042】
得られた顔料調製物を実施例1bにしたがって粉末コーティング混合物中に混ぜ込む。検査によれば、実施例1bの場合より多い沈着物の生成が見られる。
【0043】
(実施例4)
4−カルバモイルベンゼンジアゾニウム塩酸塩0.6モルの酢酸塩緩衝水溶液を、1μmの平均粒子径(d50%)を有する合成硫酸バリウム(Solvay社のBlanc Fixe HD80)0.29モルと攪拌しながら混合する。続いて、3−ヒドロキシ−N(2’−エトキシフェニル)−2−ナフトアミド0.65モルの清澄なアルカリ水溶液を130分間かけて加える。カップリングが完了したら攪拌をさらに15分間継続する。反応懸濁液をろ過し水で洗浄する。得られた濃赤色のプレスケーキを水と一緒に混ぜ、3600mlの容積にする。懸濁液を酢酸でpH3.8に調節し、102℃で1時間攪拌する。この懸濁液を室温まで冷却した後、33%濃度の水酸化ナトリウム溶液30mlと混合し30分間攪拌し、次いで赤色の生成物をろ過により単離する。プレスケーキを水で洗浄し、強制換気している容器中で100℃で乾燥し、最後に冷却しながら実験用ミルで粉砕する。これによって、AM5ワニス中で、濃い色濃度の透明な超鮮明コーティングをもたらす顔料調製物340gが得られる。
【0044】
(実施例5)
270部の粗C.I.ピグメントレッド170を含む仕上げされていない水湿潤プレスケーキ1421部を水で容積5000mlまで希釈し、攪拌しながら、50%濃度の酢酸でこの懸濁液のpHを3.8に調節する。続いて、1μmの平均粒子径(d50%)を有する合成硫酸バリウム(Solvay Soda GmbH社(Rheinberg)のBlanc Fixe HD80)76.5部を加え、混合物を攪拌しながら10分間均一化し、次いで低圧蒸気で98℃まで加熱する。2時間後、懸濁液の3分の1を抜き出し、水で70℃まで冷却し、33%の濃度の水酸化ナトリウム溶液を用いてpH>10に調節する。攪拌を10分間継続し、次いで鮮明な赤色の生成物をろ過により単離し、プレスケーキを水で洗浄し、強制換気している容器中で100℃で乾燥し、最後に冷却しながら実験用ミルで粉砕する。これによって、AM5ワニス中で、濃い色濃度の透明な超鮮明コーティングをもたらす顔料調製物80gが得られる。
【0045】
(実施例6a)
270部の粗C.I.ピグメントレッド170を含む仕上げされていない水湿潤プレスケーキ1385部を水で固形分濃度約7%になるまで希釈し、この懸濁液を攪拌しながら80%濃度の酢酸でpH3.8に調節する。続いて攪拌しながら水性顔料懸濁液を105℃まで加熱しその温度に1時間保持する。懸濁液を冷却後、これを、0.7μmの平均粒子径を有する合成硫酸バリウム(Sachtleben Chemie社(Duisburg)のBlanc Fixe Micro)67.5部と混合し、攪拌しながら10分間均一化する。33%濃度の水酸化ナトリウム溶液を加えてpHを10超のレベルに調節し、懸濁液をさらに30分間攪拌し最後にろ過する。鮮明な赤色のろ過残渣を注意深く水で洗浄し、強制換気している容器中で100℃で乾燥し、最後にエアージェットミルで粉砕する。これによって、AM5ワニス中で、濃い色濃度の透明な超鮮明コーティングをもたらす顔料調製物が得られる。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.230μmである。
【0046】
(実施例6b)
Crylcoat2988(カルボキシル化ポリエステル樹脂)61.83部、Araldit PT810(TGIC硬化剤)4.65部、Additol XL496(レベリング剤)3.32部、ベンゾイン(揮発防止剤)0.20部、Blanc Fixe N(充てん剤)20.00部、二酸化チタンKronos2310(充てん剤)5.00部および実施例6aにより調製した顔料調製物5.00部を容器に量り取り、続いてミキサココンテイナーミキサーLAB CM3−Dに導入する。続いてこれらの成分を、2000rpm(分散パドル)または330rpm(混合パドル)で冷却なしで3分間攪拌する。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドルもしくは分散パドル上に、実質的に沈着物は見られない。ミキサーの清掃は容易で速やかである。標準の市販C.I.ピグメントレッド170を用いて調製した混合物と比較すると、生成した沈着物のレベルは著しく小さい。
【0047】
(実施例7a)(比較例)
硫酸バリウムを0.2μmの平均粒子径(d50%)を有するClay ASP−Ultrafine(Chemie−Mineralien GmbH社、Bremen)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.262μmである。
【0048】
(実施例7b)
実施例7aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中に混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
【0049】
(実施例8a)(比較例)
硫酸バリウムを、2.7μmの平均粒子径を有する白亜(Omya GmbH社(ケルン)のMillicarb−OG)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.251μmである。
【0050】
(実施例8b)(比較例)
実施例8aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中へ混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
【0051】
(実施例9a)
0.7μmの平均粒子径を有する合成硫酸バリウム(Sachtleben Chemie社(Duisburg)のBlanc Fixe Micro)を、1.0μmの平均粒子径を有する重晶石(Sachtleben Chemie社(Duisburg)のAlbawhite)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。これによって、AM5ワニス中で、濃い色濃度の透明な超鮮明コーティングをもたらす顔料調製物が得られる。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.246μmである。
【0052】
(実施例9b)
実施例9aから得られる顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中に混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、わずかな沈着物しか見られない。
【0053】
(実施例10a)(比較例)
硫酸バリウムを、<2.0μmの平均粒子径を有する雲母(Aspanger Bergbau and Mineralwerke GmbH社(Aspang、オーストリア)のMica SFG70)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.240μmである。
【0054】
(実施例10b)(比較例)
実施例10aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中へ混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
【0055】
(実施例11a)(比較例)
硫酸バリウムを、4.5μmの平均粒子径を有するタルク(Omya GmbH社(ケルン)のFinntalc M 15)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.268μmである。
【0056】
(実施例11b)(比較例)
実施例11aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中へ混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
【0057】
(実施例12a)(比較例)
硫酸バリウムを、0.9μmの平均粒子径を有する大理石(Omya GmbH社(ケルン)のCalcigloss−GU)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.250μmである。
【0058】
(実施例12b)(比較例)
実施例12aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中に混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
【0059】
(実施例13a)(比較例)
硫酸バリウムを、1.1μmの平均粒子径を有するタルク(Naintsch Mineralwerke、GmbH社(Graz、オーストリア)のTalk A−3)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。
【0060】
(実施例13b)(比較例)
実施例13aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中へ混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
【0061】
(実施例14a)(比較例)
硫酸バリウムを、2.5μmの平均粒子径を有するドロマイト(Omya GmbH社(ケルン)のMicrodul Super)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.229μmである。
【0062】
(実施例14b)(比較例)
実施例14aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中へ混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
【0001】
本発明は、硫酸バリウムとC.I.ピグメントレッド170とを含む有機性−無機性着色剤組成物および粉末コーティング材料を染色するためのその使用に関する。
【背景技術】
【0002】
粉末コーティング材料の調製は知られており、Farbe and Lack、1986年、第92巻、734〜737頁に記載されているように、本質的には3つのプロセス段階からなる。第一の段階では、例えばバインダー、硬化剤、着色剤および充てん剤などの粉末コーティング材料の成分、また適切な場合、界面活性剤、顔料性および非顔料性分散剤、標準化剤(standardizer)、樹脂、ワックス、消泡剤、粉立防止剤、体質顔料、防腐剤、レオロジー制御添加剤、湿潤剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、静電防止剤、揮発防止剤(devolatilizer)、潤滑剤またはこれらの組み合わせなどの補助剤および添加剤を、粉末コーティング材料の処方にしたがって量り取り、プレミックス装置に計量供給し注意深く攪拌する。第二の段階では、プレミックス品を連続的に押出機へ供給し、溶融し均一化し、固体成分をせん断によって分散させる。最終段階では、バインダーと硬化剤との間の反応を停止させるまたは防止するために、溶融物が押出機から出てきたら、次いで急速に冷却する。続いて押出成形物を粉砕して所望の粒子径分布の粉末コーティング材にする。
【0003】
この知られていて広く用いられている方法は、特に最初の2つの段階に欠点を有している。すなわち、プレミックスの調製の間および押出機内での均一化の間、混合物中の不均一性および凝結の事例もしばしば発生する。その結果、最終の粉末コーティング材料中での品質の変動および不均一性がもたらされる。さらなる欠点は、そうした不均一性や凝集により付与される機械的負荷の増大によって、プレミックス装置や押出機の磨耗が増大することである。他の大きな欠点は、使用原料を一部損失することである。清掃のための労力が増大することも欠点と考えられる。
【0004】
上記の欠点を克服するために、第1プロセス段階、すなわち粉末コーティングする材料の各成分をプレミキシング、の一部、および第2プロセス段階、すなわち、押出機中での溶融、均一化および分散化からなるプロセス、の一部において改変した方法を採用する。粉末コーティング材調製を最適化するために、両方のプロセス段階の改変を特徴とする方法もいくつかある。
【0005】
すなわち、例えばドイツ特許第A−4101048号に、バインダー成分と硬化成分をプレミックスし、連続的に押出機に供給し押出機中で溶融させる、粉末コーティング材料を調製するための改変された方法が記載されている。顔料、充てん剤および他の成分を、個別にプレミックスし、押出機の溶融ゾーンの最後または下流の均一化および/または分散ゾーンに計量供給する。
【0006】
粉末コーティング材製造業者にとって、この方法の有する欠点は、第2のプレミックス装置が必要で、実質的に追加のプロセス段階を実施することであり、スペース、時間および資本が追加的に必要なためにコストが上昇することである。上記方法の他の欠点は、顔料、充てん剤および任意の他の成分を個別にプレミキシングしても、不均一および凝結の事例が起こる可能性があることである。
【0007】
米国特許第3,790,513号には、粉末コーティング材料のすべての成分を有機溶媒中に分散させ、この混合物を真空の押出機に供給する方法が開示されている。熱を供給し真空を適用した結果、最初に有機溶媒が蒸発し、続いて溶融押出によって混合物が均一化され分散される。この方法に伴う欠点は、有機溶媒の蒸発がコスト高であり、その手順が技術的にさらに複雑さを増すことである。
【0008】
米国特許第4,320,048号には、着色剤以外の粉末コーティング材料のすべての成分をプレミックスし、押出機に供給する方法が記載されている。着色剤は最大60重量%の有機溶媒を含む分散液の形態で、このプレミックスとは別々に押出機に供給され、次いで押出機中で他の成分と混合される。この方法では、最終の粉末コーティング材料に対する割合としては、米国特許第3,790,513号に記載の量より必要溶媒量は少ないが、粉末コーティング材混合物から溶媒を除去する必要があることがこの場合も欠点である。
【0009】
国際特許出願第WO91/13931号には、顔料コンセントレート品(マスター品)の調製方法および着色用粉末コーティング材料へのその適切性が記載されている。このマスター品は、着色剤、場合によっては充てん剤、湿潤剤、およびポリマー媒体、適切であれば他の添加剤を「断熱性」高速ミキサー中で混合することによって調製され、その組成物は発生する摩擦熱によって溶融し、均一化され、分散される。このようなマスター品は、粉末コーティング材料調製のための着色剤として使用され、その粉末コーティング材は、従来の着色剤の混ぜ込みと比較して、改善された均一性、より大きい色強度、改善されたレベリングおよび光沢を有している。ここでの欠点は、追加のプロセス段階、すなわち、追加の装置である特殊高速ミキサーでのマスター品の調製が必要であることである。これは粉末コーティング材調製に要するコストおよび時間に対して不利な結果をもたらす。さらなる欠点は、この種の着色生成物が、粉末コーティング材製造業者のコーティング系に対する影響を予測できない種々の添加剤を含むことである。
【0010】
有機性−無機性着色剤調製物は、例えば欧州特許第0702055号、同0702063号および同0845504号で知られている。そこに記載されている、無機性の充てん材料として中性の合成ケイ酸塩を有する顔料生成物は、実際には「混合(stir−in)」顔料と称されるが、粉末コーティング材系に混ぜ込むためのプレミックスに関してすでに述べた要件に適合しない。雲母、カオリンおよびタルクを含む天然および合成ケイ酸塩の例が示されている。
【0011】
ピグメントレッド170(C.I.12475)は、ニュートラルレッドの領域で粉末コーティング材料を着色するための主要な着色剤の1つである。その熱耐性に加え、この顔料は粉末コーティング材系でのブルーミングに対して著しく堅牢な独特の特徴を有している。ブルーミングを起こすその傾向のため、このような分野では、例えば、より黄味を帯びたピグメントレッド112(C.I.12370)は限られた適合性だけしかなく、ピグメントレッド3(C.I.12120)は全く適合性がない。同様にピグメントレッド170と色調的に類似した他の顔料では、例えば、エクステリア用途での堅牢性の不足、低い隠蔽力または不十分な色濃度などの他の重要な性能特性のために、粉末コーティング材系においてこの顔料を無制限に置き換えることはできない。
【0012】
しかし経験的に、顔料を、特にプレミックスの調製と組み合わせて粉末コーティング材系中に混ぜ込む場合、特にピグメントレッド170で、高度に不均一になりかつ凝結する事例がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
したがって、本発明の目的は、本質的にピグメントレッド170を含み、プレミックス装置中で単純に混合することによって、不均一性または凝結の事例を引き起こすことなく粉末コーティング材系に混ぜ込むことができる材料を提供することである。本発明のさらなる目的は、この原料をできるだけ安価、すなわち、通常の顔料粉末に対して追加のプロセス段階なしで提供することである。さらに、この材料はプレミックス装置の色調の変更に伴う清掃の労力、またその摩耗も最小にするものでなければならない。
【課題を解決するための手段】
【0014】
驚くべきことに、指定した形で硫酸バリウムをピグメントレッド170に添加することによって、この目的を達成することができることが今回見出された。
【0015】
本発明は、本質的にC.I.ピグメントレッド170(C.I.No.12475)と硫酸バリウムとからなり、後者がC.I.ピグメントレッド170の調製操作の前またはその間に加えられる粉末状着色剤組成物を提供する。
【0016】
添加剤は、顔料調製の間に経過する任意の所望の操作段階の間に添加され、その結果、仕上げをした顔料を硫酸バリウムとドライで混合するのとは異なって、問題なくかつ追加の操作段階を導入することなく、粉末コーティング材系に直接混ぜ込むことが可能な顔料調製物を生成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
顔料を調製する操作は一般に、その合成、すなわち4−カルバモイル−アニリンのジアゾ化およびジアゾニウム塩と3−ヒドロキシ−N−(2’−エトキシフェニル)−2−ナフトアミドとのカップリング、プレスケーキとしてのその単離、および洗浄による清掃、場合によっては洗浄プレスケーキのペースト化またはスラリー化、得られた懸濁液の熱処理による仕上げ、仕上げをしたプレスケーキの単離および洗浄によるその清掃、適切な場合、仕上げを行い洗浄したプレスケーキの顆粒化を包含する。これに続いて、この顆粒を乾燥して粉砕し顔料粉末にする。硫酸バリウムは少なくともこの乾燥段階の前に添加する。例えば、硫酸バリウムは、顔料合成の前またはその間、あるいは続く仕上げの直前またはその間で添加することができる。硫酸バリウムはもちろん時間を変えて分割して添加することもできる。
【0018】
仕上げとは、当分野の技術者は、仕上げ用媒体、例えば水、有機溶媒または水と有機溶媒との混合物中で、合成後に得られた湿粗顔料を熱的に後処理することを意味する。この水と有機溶媒は、その用途に特有の粒子径分布および結晶形および/または結晶多形体を生成させるために、室温でも他のどんな温度でも混和しないことが必要である。この操作の温度は、例えば0〜200℃の範囲でよい。
【0019】
硫酸バリウムは、水性、水性アルカリ、水性の酸、水性の有機または無機媒体中で、仕上げの直前または直後に添加することが好ましい。硫酸バリウムはまた乾燥の前に水湿潤プレスケーキに加え、混ぜ込むこともできる。その場合、硫酸バリウム自体は、乾燥した形態でも水湿潤プレスケーキの形態でも同様に使用することができる。
【0020】
顔料と硫酸バリウムの割合は広い範囲内で変化してよい。本発明の着色剤組成物は、60〜99重量%、好ましくは70〜95重量%、非常に好ましくは80〜90重量%のC.I.ピグメントレッド170と、1〜40重量%、好ましくは5〜30重量%、非常に好ましくは10〜20重量%の硫酸バリウムとからなることが有利である。
【0021】
本発明の着色剤調製物は、透過型電子顕微鏡で測定して、0.1〜1.5μm、好ましくは0.15〜0.40μmの単一モードの一次粒子径分布(D50%)を有することが有利である。
【0022】
本発明はまた、硫酸バリウムをC.I.ピグメントレッド170の調製操作の前またはその間に添加すること、およびその混合物を均一化することを含む、本発明の着色剤組成物の調製方法も提供する。
【0023】
粉末コーティング材料のバインダー中での、ピグメントレッド170のプレミキシングまたは予備分散を十分に達成し、かつ最適の機能特性を得るためには、硫酸バリウムは10〜0.1μmの平均粒子径(d50%)を有するものであるべきである。硫酸バリウムは5〜0.5μmの平均粒子径、より好ましくは1.5〜0.7μmの平均粒子径を有することが好ましい。
【0024】
本発明の顔料調製物は、顕著な色彩的および流動学的特性、特に顕著な流動特性、高度な透明性および鮮明性、および著しい易分散性の特徴を有している。これらは粉末コーティング材料での使用に特に適しているが、電子写真用トナーやインクジェット用インクなどの非接触型印刷技術用の着色剤にも適している。
【0025】
本発明の顔料調製物は粉末コーティング材料の着色に必要などんな割合でも使用することができる。着色される材料に対して、0.1〜30重量%、好ましくは0.5%〜20重量%、非常に好ましくは1〜10重量%の本発明の顔料調製物を使用するのが一般的である。
【0026】
粉末コーティング材混合物を着色するために、本発明の顔料調製物をその混合物自体に使用することができる。様々な色調または色彩効果をもたらすために、白色、有彩色または黒色の顔料など、および効果的な顔料も含む他の着色剤を粉末コーティング材混合物に加えることも可能である。
【0027】
粉末コーティング材料に使用するバインダーは一般に、エポキシ樹脂、場合によっては、カルボキシル−および/またはヒドロキシル−含有ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂およびアクリル樹脂、ならびに通常の硬化剤である。樹脂の組み合わせも用いられる。例えばエポキシ樹脂はしばしばカルボキシル−およびヒドロキシル−含有ポリエステル樹脂と組み合わせて使用される。代表的な硬化成分(好ましくは樹脂べースで3〜10重量%)は、例えば酸無水物、イミダゾールであり、またジシアンジアミドおよびその誘導体、ブロック化イソシアナート、ビスアシルウレタン、フェノール系およびメラミン樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート、オキサゾリンおよびジカルボン酸もある。
【0028】
本発明はさらに、本発明の顔料調製物を含みかつ通常のバインダーも含む粉末コーティング材配合物を提供する。
【0029】
本質的に0.1〜30重量%、特に0.5〜20重量%、より好ましくは1〜10重量%の本発明の顔料調製物、45〜80重量%、特に50〜70重量%、より好ましくは55〜65重量%の、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリレート樹脂またはこれらの樹脂の混合物からなる群からのバインダー(硬化剤を含む)、および0〜50重量%の、シェーディング着色剤、界面活性剤、充てん剤、制御された帯電設定のための帯電制御剤、分散剤、標準化剤、ワックス、消泡剤、粉立防止剤、体質顔料、防腐剤、レオロジー制御添加剤、湿潤剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、静電防止剤、潤滑剤または揮発防止剤などの他の添加剤からなることが好ましい。
【0030】
本発明はさらに、本発明の顔料調製物とバインダーと、適切な場合添加剤とを混合し、その混合物を押し出し、その押出成形物を冷却し粉砕することを含む、粉末コーティング材配合物の調製方法を提供する。
【0031】
本発明の粉末コーティング材配合物は、摩擦電気的または動電学的にスプレー可能な粉末コーティング材料であってよく、例えば金属、木、プラスチック、ガラス、セラミック、コンクリート、繊維材料、紙またはゴムから作製される物品の表面をコーティングするために使用することができる(J.F.Hughes、「静電気粉末コーティング(Electrostatic Powder Coating)」研究報告、John Wiley & Sons、1984年)。
【0032】
粉末コーティング分野での顔料調製物の特性を評価するために、顔料調製物をポリエステル/TGICバインダー系に混ぜ込んだ。最初に粉末コーティング材料の種々の成分、すなわち、PE/TGIC Crylcoat、レベリング剤、揮発防止剤、充てん剤および本発明の顔料調製物を高速ミキサー(例えば、ミキサココンテイナー(Mixaco Container)ミキサーLAB CM)中で180秒間混合した。次いで、凝結および沈降の程度を目視で評価し、またミキサーを清掃するのに要する労力も評価した。
【0033】
アルキド−メラミン樹脂ワニス(AM5)中で顔料調製物の色彩的特性の評価を行い、続いてポリエステル/TGICバインダー系への混ぜ込み、混練装置中での混合物の分散化、押出成形物の粉砕、篩別による分級、基材上への粉末コーティング材混合物の噴霧および200℃での熱架橋による一様なコーティング膜の形成を行った。
【0034】
製品の粒子径分布(一次粒子)は、透過型電子顕微鏡による当該サンプルの目視分析によって測定した。
【0035】
使用した無機物質の粒子径分布はそれぞれの製造業者の製品説明書からとった。
【0036】
以下の実施例では、部はそれぞれの場合重量部であり、パーセントはそれぞれの場合重量パーセントである。「min」は分である。
【0037】
(実施例1a)
約273部のC.I.ピグメントレッド170を含有する水性の仕上げ懸濁液3600部を、1μmの平均粒子径(d50%)を有する合成硫酸バリウム(Solvay Soda GmbH社(Rheinberg)のBlanc(登録商標)Fixe HD80)67.5部と混合し、その懸濁液10分間攪拌し、次いで33%濃度の水酸化ナトリウム溶液を用いてpH>11.0に調節する。鮮明な赤色の生成物をろ過し、水で洗浄し、強制換気している容器中で100℃で乾燥し、最後に冷却しながら実験用ミルで粉砕する。これによって、AM5ワニス中で、高着色力の透明な超鮮明(ultraclean)コーティングをもたらす顔料調製物約340部が得られる。一次粒子径分布の測定により、平均粒子径(d50%)0.235μmが明らかとなる。
【0038】
(実施例1b)
Crylcoat(登録商標)2988(カルボキシル化ポリエステル樹脂)61.83部、Araldit(登録商標)PT810(TGIC硬化剤)4.65部、Additol(登録商標)XL496(レベリング剤)3.32部、ベンゾイン(揮発防止剤)0.20部、Blanc Fixe N(BaSO4)20.00部、二酸化チタンKronos2310(充てん剤)5.00部および実施例1によって調製した顔料調製物5.00部を容器に量り入れ、続いて実験用高速ミキサーに導入する。次いで冷却なしで3分間、2000rpmで混合を実施する。ミキサーを空にした後の検査では、容器壁または攪拌パドル上に実質的に沈着物は見られない。ミキサーの清掃は容易かつ速やかである。
【0039】
(実施例2)(比較例)
実施例1aに記載の顔料調製物の代わりに標準的な市販のC.I.ピグメントレッド170着色剤5.00部を使用して、実施例1bの手順を繰り返す。混合後の検査によれば、ミキサーの壁上および混合パドル自体の上に、激しい沈着物と付着物が見られる。高速実験用ミキサーの清掃は労力と時間を要するものである。
【0040】
(実施例3a)(比較例)
水1500部と80%の濃度の酢酸80部の混合物を氷で10℃まで冷却し、4−カルバモイルベンゼンジアゾニウム塩酸塩126.4部の塩酸溶液および少量の亜硝酸ナトリウムと混合する。アミドスルホン酸を用いて過剰の亜硝酸塩を分解させる。続いて、水1500部中にある3−ヒドロキシ−N−(2’−エトキシフェニル)2−ナフトアミド244.4部の清澄溶液と33%の濃度の水酸化ナトリウム溶液156.4部とを120分かけて滴下する。カップリングが完了した時点から30分間攪拌を継続し、次いで31%濃度の塩酸173部でpHを調節し、反応混合物を蒸気で98℃まで加熱する。この温度で4時間保持した後、70℃まで水冷し、33%濃度の水酸化ナトリウム溶液204部と混合しさらに5分間攪拌し、ろ過によって鮮明な赤色の固体を単離する。ろ過ケーキを注意深く水で洗浄し、強制換気している容器中で120℃乾燥し、エアージェットミルを用いて粉砕する。
【0041】
(実施例3b)(比較例)
このように調製された顔料1410部を、1.0μmの平均粒子径(d50%)を有する合成硫酸バリウム(Solvay Soda GmbH社(Rheinberg)のBlanc Fixe HD80)340部と、機械的に混合する。
【0042】
得られた顔料調製物を実施例1bにしたがって粉末コーティング混合物中に混ぜ込む。検査によれば、実施例1bの場合より多い沈着物の生成が見られる。
【0043】
(実施例4)
4−カルバモイルベンゼンジアゾニウム塩酸塩0.6モルの酢酸塩緩衝水溶液を、1μmの平均粒子径(d50%)を有する合成硫酸バリウム(Solvay社のBlanc Fixe HD80)0.29モルと攪拌しながら混合する。続いて、3−ヒドロキシ−N(2’−エトキシフェニル)−2−ナフトアミド0.65モルの清澄なアルカリ水溶液を130分間かけて加える。カップリングが完了したら攪拌をさらに15分間継続する。反応懸濁液をろ過し水で洗浄する。得られた濃赤色のプレスケーキを水と一緒に混ぜ、3600mlの容積にする。懸濁液を酢酸でpH3.8に調節し、102℃で1時間攪拌する。この懸濁液を室温まで冷却した後、33%濃度の水酸化ナトリウム溶液30mlと混合し30分間攪拌し、次いで赤色の生成物をろ過により単離する。プレスケーキを水で洗浄し、強制換気している容器中で100℃で乾燥し、最後に冷却しながら実験用ミルで粉砕する。これによって、AM5ワニス中で、濃い色濃度の透明な超鮮明コーティングをもたらす顔料調製物340gが得られる。
【0044】
(実施例5)
270部の粗C.I.ピグメントレッド170を含む仕上げされていない水湿潤プレスケーキ1421部を水で容積5000mlまで希釈し、攪拌しながら、50%濃度の酢酸でこの懸濁液のpHを3.8に調節する。続いて、1μmの平均粒子径(d50%)を有する合成硫酸バリウム(Solvay Soda GmbH社(Rheinberg)のBlanc Fixe HD80)76.5部を加え、混合物を攪拌しながら10分間均一化し、次いで低圧蒸気で98℃まで加熱する。2時間後、懸濁液の3分の1を抜き出し、水で70℃まで冷却し、33%の濃度の水酸化ナトリウム溶液を用いてpH>10に調節する。攪拌を10分間継続し、次いで鮮明な赤色の生成物をろ過により単離し、プレスケーキを水で洗浄し、強制換気している容器中で100℃で乾燥し、最後に冷却しながら実験用ミルで粉砕する。これによって、AM5ワニス中で、濃い色濃度の透明な超鮮明コーティングをもたらす顔料調製物80gが得られる。
【0045】
(実施例6a)
270部の粗C.I.ピグメントレッド170を含む仕上げされていない水湿潤プレスケーキ1385部を水で固形分濃度約7%になるまで希釈し、この懸濁液を攪拌しながら80%濃度の酢酸でpH3.8に調節する。続いて攪拌しながら水性顔料懸濁液を105℃まで加熱しその温度に1時間保持する。懸濁液を冷却後、これを、0.7μmの平均粒子径を有する合成硫酸バリウム(Sachtleben Chemie社(Duisburg)のBlanc Fixe Micro)67.5部と混合し、攪拌しながら10分間均一化する。33%濃度の水酸化ナトリウム溶液を加えてpHを10超のレベルに調節し、懸濁液をさらに30分間攪拌し最後にろ過する。鮮明な赤色のろ過残渣を注意深く水で洗浄し、強制換気している容器中で100℃で乾燥し、最後にエアージェットミルで粉砕する。これによって、AM5ワニス中で、濃い色濃度の透明な超鮮明コーティングをもたらす顔料調製物が得られる。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.230μmである。
【0046】
(実施例6b)
Crylcoat2988(カルボキシル化ポリエステル樹脂)61.83部、Araldit PT810(TGIC硬化剤)4.65部、Additol XL496(レベリング剤)3.32部、ベンゾイン(揮発防止剤)0.20部、Blanc Fixe N(充てん剤)20.00部、二酸化チタンKronos2310(充てん剤)5.00部および実施例6aにより調製した顔料調製物5.00部を容器に量り取り、続いてミキサココンテイナーミキサーLAB CM3−Dに導入する。続いてこれらの成分を、2000rpm(分散パドル)または330rpm(混合パドル)で冷却なしで3分間攪拌する。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドルもしくは分散パドル上に、実質的に沈着物は見られない。ミキサーの清掃は容易で速やかである。標準の市販C.I.ピグメントレッド170を用いて調製した混合物と比較すると、生成した沈着物のレベルは著しく小さい。
【0047】
(実施例7a)(比較例)
硫酸バリウムを0.2μmの平均粒子径(d50%)を有するClay ASP−Ultrafine(Chemie−Mineralien GmbH社、Bremen)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.262μmである。
【0048】
(実施例7b)
実施例7aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中に混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
【0049】
(実施例8a)(比較例)
硫酸バリウムを、2.7μmの平均粒子径を有する白亜(Omya GmbH社(ケルン)のMillicarb−OG)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.251μmである。
【0050】
(実施例8b)(比較例)
実施例8aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中へ混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
【0051】
(実施例9a)
0.7μmの平均粒子径を有する合成硫酸バリウム(Sachtleben Chemie社(Duisburg)のBlanc Fixe Micro)を、1.0μmの平均粒子径を有する重晶石(Sachtleben Chemie社(Duisburg)のAlbawhite)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。これによって、AM5ワニス中で、濃い色濃度の透明な超鮮明コーティングをもたらす顔料調製物が得られる。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.246μmである。
【0052】
(実施例9b)
実施例9aから得られる顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中に混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、わずかな沈着物しか見られない。
【0053】
(実施例10a)(比較例)
硫酸バリウムを、<2.0μmの平均粒子径を有する雲母(Aspanger Bergbau and Mineralwerke GmbH社(Aspang、オーストリア)のMica SFG70)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.240μmである。
【0054】
(実施例10b)(比較例)
実施例10aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中へ混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
【0055】
(実施例11a)(比較例)
硫酸バリウムを、4.5μmの平均粒子径を有するタルク(Omya GmbH社(ケルン)のFinntalc M 15)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.268μmである。
【0056】
(実施例11b)(比較例)
実施例11aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中へ混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
【0057】
(実施例12a)(比較例)
硫酸バリウムを、0.9μmの平均粒子径を有する大理石(Omya GmbH社(ケルン)のCalcigloss−GU)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.250μmである。
【0058】
(実施例12b)(比較例)
実施例12aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中に混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
【0059】
(実施例13a)(比較例)
硫酸バリウムを、1.1μmの平均粒子径を有するタルク(Naintsch Mineralwerke、GmbH社(Graz、オーストリア)のTalk A−3)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。
【0060】
(実施例13b)(比較例)
実施例13aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中へ混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
【0061】
(実施例14a)(比較例)
硫酸バリウムを、2.5μmの平均粒子径を有するドロマイト(Omya GmbH社(ケルン)のMicrodul Super)67.5部で置き換えて、実施例6aの手順を繰り返す。一次粒子径分布の測定によれば平均粒子径(d50%)は0.229μmである。
【0062】
(実施例14b)(比較例)
実施例14aから得られた顔料調製物を、実施例6bにしたがって粉末コーティング混合物中へ混ぜ込む。ミキサコミキサーを空にして内部を検査した結果、実施例6aからの顔料調製物を用いた場合より、コンテイナー壁(混合容器)上、混合パドル上および分散パドル上に、著しくより高レベルの沈着物が見られる。
Claims (11)
- 本質的にC.I.ピグメントレッド170(C.I.No.12475)と硫酸バリウムとからなり、後者がC.I.ピグメントレッド170調製操作の前またはその間に加えられている粉末状着色剤組成物。
- 本質的に60〜99重量%のC.I.ピグメントレッド170と1〜40重量%の硫酸バリウムとからなる請求項1に記載の着色剤組成物。
- 粒子径分布(D50%)が0.1〜1.5μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の着色剤組成物。
- C.I.ピグメントレッド170の調製操作の前またはその間に硫酸バリウムを加えること、およびその混合物を均一化することを含む請求項1から3の一項または複数項に記載の着色剤組成物の調製方法。
- 硫酸バリウムを、C.I.ピグメントレッド170の合成の間ならびに/あるいはC.I.ピグメントレッド170粗顔料の仕上げの直前、その間および/または直後に加える請求項4に記載の方法。
- 硫酸バリウムを、仕上げの直後であるが乾燥段階の前に加える請求項4または5に記載の方法。
- 0.1〜10μmの粒子径分布(d50%)を有する硫酸バリウムを加える請求項4から6の一項または複数項に記載の方法。
- 粉末コーティング材料および電子写真用トナーのための着色剤としての請求項1から3の一項または複数項に記載の着色剤組成物の使用。
- 請求項1、2または3に記載の着色剤組成物と、さらに一般的なバインダーも含む粉末コーティング配合物。
- 0.1〜30重量%の着色剤組成物と、45〜80重量%のエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリレート樹脂、およびこれらの樹脂の組み合わせの群からのバインダー(硬化剤を含む)と、0〜50重量%の、シェーディング用染料、界面活性剤、充てん剤、制御された帯電設定のための帯電制御剤、分散剤、標準化剤、ワックス、消泡剤、粉立防止剤、体質顔料、防腐剤、レオロジー制御添加剤、湿潤剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、静電防止剤、潤滑剤または揮発防止剤などのさらなる添加剤とから本質的になる請求項9に記載の粉末コーティング配合物。
- 着色剤組成物、バインダー、および適切な場合、添加剤を混合することと、その混合物を押し出すことと、その押出生成物を冷却し粉砕することとを含む請求項9または10に記載の粉末コーティング配合物の調製方法。
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