JP2008044805A - 赤外線反射能を有する黒色系複合酸化物粒子粉末及びその製造方法、並びに黒色系顔料、該赤外線反射能を有する黒色系顔料を用いた塗料及び樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 FeとCoとAlを含有し、更に、Li、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Mn、Zn、Sn、Zr、Si及びCuから選ばれる一種以上の金属を含有する複合酸化物からなる黒色系顔料であって、該黒色系顔料の平均粒子径が0.02〜5.0μmである赤外線反射能を有する黒色系顔料であって、可視光領域波長380〜780nmにおける平均反射率が10%以下であり、且つ、赤外線領域波長780〜2500nmにおける平均反射率が30%以上である。
【選択図】 なし
Description
本発明に係る赤外線反射能を有する黒色系複合酸化物粒子粉末のFe、Co及びAl含有量が前記範囲外の場合、明度(L*)が30より大きくなり、赤外線領域波長780〜2500nmにおける平均反射率が30%未満となるため好ましくない。
より好ましくは、Feの含有割合は、複合酸化物粒子粉末中の全金属元素に対して10〜80モル%、更に好ましくは10〜50モル%であり、Coの含有割合は、複合酸化物粒子粉末中の全金属元素に対して3.0〜60モル%、更に好ましくは5.0〜50モル%であり、Alの含有割合は、複合酸化物粒子粉末中の全金属元素に対して3.0〜68モル%、更に好ましくは5〜65モル%である。
複合酸化物粒子粉末が2相のスピネル型構造からなる場合、(3 1 1)面の低角度側と高角度側の各ピークのd値の差が0.09Å以下であることが好ましく、前記範囲外の場合には黒色度が十分とは言い難い。より好ましくはその差が0.001Å〜0.085Åである。
なお、低角度側のピークのd値は2.52±0.03Åの範囲が好ましく、高角度側のピークのd値は2.46±0.03Åの範囲が好ましい。
また、2相のスピネル相の各々の(3 1 1)面のピーク強度比は限定されるものではないが、強いピークのピーク強度割合に対して弱いピークのピーク強度割合が3%以上であることが好ましく、より好ましくは5%以上である。
また、赤外線領域波長780〜2500nmにおける平均反射率は30%以上が好ましい。30%未満の場合には、赤外線反射性が十分とは言い難いものである。より好ましくは35%以上である。
例えば、湿式方法は湿式分散した赤外線反射能を有する黒色系顔料スラリーに、Si、Al、Zr、Ti,Znから選ばれる1種又は2種以上の可溶性化合物を、酸又はアルカリでpH調整しながら添加・混合して被覆する方法、乾式方法はヘンシェルミキサーなどの装置中で赤外線反射能を有する黒色系顔料にSi、Al、Zr、Ti,Znから選ばれる1種又は2種以上のカップリング剤などにより被覆処理する方法である。
本発明において最も重要な点は、本発明に係る赤外線反射能を有する黒色系複合酸化物粒子粉末からなる黒色系顔料は、有害元素を含有することなく、高い赤外線反射性を有するという事実である。
FeSO4・7H2Oを95.4g、CoSO4・7H2Oを46.9g、Al2(SO4)3・8H2Oを81.1g及びMgSO4・7H2Oを41.1g計量し、これらの各種金属原料を水に溶かして混合溶液とする。この混合溶液と18.55NのNaOH溶液133mlを混合し、総容積を2L、pHを9.5と調整し、95℃、4時間程、撹拌しながら熟成・成長反応を行う。これを自然に冷却させた後、常法の洗浄、脱水、乾燥を経て、大気雰囲気中、900℃で3時間焼成した。焼成品を粉砕し赤外線反射能を有する黒色系顔料を得た。得られた赤外線反射能を有する黒色系顔料の結晶構造は2相のスピネル型が混在するW−spinel構造であった。また、生成物の金属イオンのモル比はICP組成分析の結果、Fe/Co/Al/Mg=34.7/15.9/32.2/17.3であった。
種々の原料及び組成割合を変化させた以外は前記実施例と同様にして赤外線反射能を有する黒色系顔料を得た。
種々の原料及び組成割合を変化させた以外は前記実施例と同様にして赤外線反射能を有する黒色系顔料を得た。
次いで、得られた赤外線反射能を有する黒色系顔料を水中に湿式分散させ、70℃に保温した赤外線反射能を有する黒色系顔料のスラリーに、SiO2分28.8wt%の水ガラスを黒色系顔料の重量に対して1wt%を滴下しながら希硫酸でpHを9.3に調整し1時間維持した。その後、水洗、乾燥、粉砕処理を行った。
種々の原料及び組成割合を変化させた以外は前記実施例と同様にして赤外線反射能を有する黒色系顔料を得た。
次いで、得られた赤外線反射能を有する黒色系顔料を水中に湿式分散させ、80℃に保温した赤外線反射能を有する黒色系顔料のスラリーに、黒色系顔料の重量に対して5wt%に相当するステアリン酸ソーダ溶液を滴下し15分維持した。その後、水洗、乾燥、粉砕処理を行った。
Fe2O3を32.29g、CoCO3を24.33g、Al(OH)3を31.29g及びMg(OH)2を12.09g計量し、ボールミルで各種原料粉末の湿式混合を24時間行った。このとき500ml容器を用い、直径5mmの鉄球を1.5kg用い、溶媒として純水を250ml使用した。この湿式混合したものを脱水、乾燥を経て、大気雰囲気中、1000℃で3時間焼成し、得られた粉末を乳鉢で粉砕し、赤外線反射能を有する黒色系顔料を得た。得られた赤外線反射能を有する黒色系顔料の結晶構造は2相のスピネル型が混在するW−spinel構造であった。また、生成物の金属イオンのモル比はICP組成分析の結果、Fe/Co/Al/Mg=34.0/17.2/32.9/15.9であった。
Claims (12)
- FeとCoとAlを含有し、更に、Li、Mg、Ca、Ti、Mn、Zn、Sn、Zr、Si及びCuから選ばれる一種以上の金属元素を含有する黒色系複合酸化物粒子粉末であって、該複合酸化物粒子粉末の平均粒子径が0.02〜5.0μm、BET比表面積値が1.0〜80m2/gであることを特徴とする赤外線反射能を有する複合酸化物粒子粉末。
- 請求項1記載の赤外線反射能を有する粒子粉末の結晶構造が2相のスピネル型構造を有し、スピネル型構造の(3 1 1)面のピークが低角度側と高角度側との二つのピークからなり、2つのピークの面間隔d値の差が0.09Å以下であることを特徴とする赤外線反射能を有する黒色系複合酸化物粒子粉末。
- 請求項1又は2記載の赤外線反射能を有する黒色系複合酸化物粒子粉末の印加磁場795.8kA/mにおける飽和磁化値が50Am2/kg以下であることを特徴とする赤外線反射能を有する黒色系複合酸化物粒子粉末。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の赤外線反射能を有する黒色系複合酸化物粒子粉末が黒色系顔料であることを特徴とする赤外線反射能を有する黒色系顔料。
- 請求項4記載の赤外線反射能を有する黒色系顔料の明度(L*)が30以下であることを特徴とする赤外線反射能を有する黒色系顔料。
- 請求項4又は5記載の赤外線反射能を有する黒色系顔料を塗膜化した際の光沢度(GLOSS値)が45°−45°において50以上であることを特徴とする赤外線反射能を有する黒色系顔料。
- 請求項4乃至6のいずれかに記載の赤外線反射能を有する黒色系顔料の可視光領域波長380〜780nmにおける平均反射率が10%以下であり、且つ、赤外線領域波長780〜2500nmにおける平均反射率が30%以上であることを特徴とする赤外線反射能を有する黒色系顔料。
- 請求項4乃至7のいずれかに記載の赤外線反射能を有する黒色系顔料の表面がSi,Al,Zr,Ti,Znから選ばれる一種以上の化合物で被覆されていることを特徴とする赤外線反射能を有する黒色系顔料。
- 請求項4乃至7のいずれかに記載の赤外線反射能を有する黒色系顔料の表面が有機系表面処理剤で被覆されていることを特徴とする赤外線反射能を有する黒色系顔料。
- 赤外線反射能を有する黒色系複合酸化物粒子粉末を構成する上記各種原料の混合水溶液とアルカリ水溶液とにより上記各種原料の水酸化物の沈殿を生成させ、この沈殿物を洗浄、乾燥後、酸化性もしくは非酸化性の雰囲気中700℃〜1200℃で焼成し、得られた粒子粉末を粉砕することを特徴とする赤外線反射能を有する請求項1記載の黒色系複合酸化物粒子粉末の製造方法。
- 請求項4乃至10のいずれかに記載の赤外線反射能を有する黒色系顔料を塗料構成基材中に配合したことを特徴とする塗料。
- 請求項4乃至10のいずれかに記載の赤外線反射能を有する黒色系顔料を用いて着色したことを特徴とする樹脂組成物。
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