JP2948631B2

JP2948631B2 - 顔料の製造法

Info

Publication number: JP2948631B2
Application number: JP19976490A
Authority: JP
Inventors: 壽一猪野; 和夫竹村
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1999-09-13
Anticipated expiration: 2014-09-13
Also published as: JPH0485368A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は顔料の製造法に関する。さらに詳しくは、二
酸化珪素により安定化された顔料の製造法に関する。

［従来の技術］従来より、塗料、印刷インキ、化粧品、合成樹脂など
の着色に顔料が用いられている。

この顔料は、有色不透明で水、油、一般溶剤などには
溶解せず、粉末（通常、0.1〜20μｍの粒子）の分散状
態のままで塗膜中に存在し着色するものである。

またこの顔料は、その成分の相違によって無機顔料と
有機顔料とに分けられる。

無機顔料は、無機化合物であって、天然産のものと人
工のものとがある。この無機顔料は一般に変色しにくい
ので、塗料に多く用いられる。しかしながら、色の数は
限られていて、とくに冴えた色は得難い。一般的に無機
顔料は、化学的に安定であるが、中には亜鉛華、鉛白、
赤口黄鉛、亜鉛末、亜酸化鉛粉のように容易に酸性物質
と反応し、劣化するものもある。さらに、カドミウムや
クロムを含むものについては、公害問題の点から使用が
制限されるものもでてきている。

一方、有機顔料は有機化合物を主体とする顔料であっ
て、その多くは染料に由来するので、色の数も多く、ま
た美しく冴えた色のものがえられる。しかし、一般に光
によって退色しやすく、すなわち、耐候性が悪く、また
溶剤や油に溶解しやすいもの、ビヒクルと反応しやすい
ものなども多い、といった欠点がある。さらに、有機顔
料は、皮膚障害、発癌性など人体への安全面から、その
使用について法律的に厳しい規制が設けられ、実用上大
きな制約がある。

このため、有機顔料を無機質微小カプセル球内に封じ
込めたりすることが試みられている。しかしながら、こ
れら無機材料による保護層も厳密には多孔質であり、水
分、溶剤などから有機顔料を保護するには必ずしも充分
ではない。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みなされたもの
であって、無機および有機顔料の長所を兼ね備えた顔料
およびその製造法を提供することを目的とする。すなわ
ち、耐候性、耐薬品性を有するとともに、色の数も多く
しかも冴えた色がえられる顔料およびその製造法を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明の製造法は、二酸化珪素を過飽和に含む珪弗化
水素酸に有機着色剤を添加して有色二酸化珪素を析出さ
せることを特徴としている。

［実施例］以下、本発明の顔料の製造法について説明する。

本発明の製造法は、珪弗化水素酸水溶液を二酸化珪素
で過飽和状態にする工程（第１段階）、有機着色剤の添
加（第２段階）、二酸化珪素により安定化された顔料の
析出工程（第３段階）の３工程からなっている。

第１段階では、二酸化珪素を含んだ珪弗化水素酸水溶
液を過飽和状態にして処理液を調整する。

この処理液を調整する方法はとくに限定されたもので
はなく、前記水溶液に硼酸、アルミニウム、水酸化アル
ミニウムなどを添加したり、前記水溶液を加温する方法
（温度差法）など従来より知られた種々の方法が使用で
きる。

たとえば、この処理液は、珪弗化水素酸水溶液に二酸
化珪素を飽和させたのち、硼酸、アンモニア水、金属ハ
ライドあるいは水素よりもイオン化傾向の大きい金属を
添加することによってえられる。あるいは、低温の珪弗
化水素酸水溶液に二酸化珪素を飽和させたのち、この水
溶液の温度を上昇させることによってもうることができ
る。

ここで使用する珪弗化水素酸水溶液の濃度は、1.0モ
ル／以上、望ましくは1.5〜4.0モル／である。1.0
モル／未満であれば、緻密で良質な二酸化珪素粒子の
作製が困難である。

また、温度差法によるばあいの温度差は10℃以上とす
る。この範囲より小さいと、粒子の析出が非常に遅くな
る。

第２段階では、前記処理液に有機着色剤が添加され
る。

この有機着色剤は、通常水またはメタノール、エタノ
ールなどの水溶性溶剤にとかしたり、分散させてから添
加するが、水溶性のものにあっては、直接添加すること
もできる。本発明で使用できる有機着色剤には、染料、
分散染料、レーザー用色素などがある。その具体例を第
１表に示す。

第３段階では、有機着色剤が添加された処理液から二
酸化珪素で安定化された顔料粒子を析出、沈殿させる。

このばあいの処理液の温度は、15〜60℃であればよい
が、25〜60℃とするのが望ましい。

この温度範囲未満であれば、粒子の析出が遅くなり、
またこの温度範囲を超えれば、溶液から四弗化珪素蒸気
の発生がはげしくなり、作業環境の悪化を招き、いずれ
も好ましくない。

えられた有色二酸化珪素（顔料）は無機および有機顔
料の長所を兼ね備え、しかも溶剤に混ぜて従来の顔料と
同様に塗布することができる。

以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明するが、本
発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。

実施例１第２表に示す染料を蒸留水に室温にて溶解させ、５重
量％または飽和の添加溶液とした。また、シリカゲルを
飽和させた珪弗化水素酸水溶液100ccに、0.5モル／の
硼酸水溶液を8cc加えたもの、あるいは前記珪弗化水素
酸水溶液100ccに、金属アルミニウム0.4g溶解させたも
のを処理液とした。この処理液100ccをビーカーに取
り、各々の染料1ccずつを添加撹拌し、35℃の水浴上に
セット、加温した。この溶液を16時間保持したところ、
各々の色彩を呈する二酸化珪素の沈澱が作製された。こ
の沈澱をろ過、水洗したのち取り出し、オーブンにて乾
燥した。

第１図はこのようにしてえられた顔料の粒子構造を示
す電子顕微鏡写真である。

えられた顔料の粒径および色調を第２表に示す。な
お、二酸化珪素粒子の粒径は走査型電子顕微鏡にて測定
した。

また、これら二酸化珪素粒子を99.5％エタノール溶液
の中に24時間浸漬したが、有機染料の溶出はみられなか
った。

実施例２第３表に示すレーザー用色素（蛍光色素）をエタノー
ルに室温にて溶解させ、５重量％または飽和の添加溶液
とした。

また、シリカゲルを飽和させた珪弗化水素酸水溶液10
0ccに、0.5モル／の硼酸水溶液を8cc加えたもの、あ
るいは前記珪弗化水素酸水溶液100ccに、金属アルミニ
ウム0.4g溶解させたものを処理液とした。この処理液10
0ccをビーカーに取り、各々のレーザー用色素（蛍光色
素）1ccずつを添加撹拌し、35℃の水浴上にセット、加
温した。この溶液を16時間保持したところ各々の色彩を
呈する二酸化珪素粒子の沈澱が作製された。この沈澱を
ろ過、水洗した後取り出し、オーブンにて乾燥した。

えられた粒子の粒径および色調を第３表に示す。な
お、二酸化珪素粒子は走査型電子顕微鏡にて測定した。

また、各々のレーザー用色素（蛍光色素）を含む二酸
化珪素粒子をペレット状にし、これらの蛍光スペクトル
を観察した結果、蛍光顔料として機能を発現できること
が確認された。さらに、二酸化珪素成膜後の基板を99.5
％エタノール溶液の中に24時間浸漬したが、レーザー用
色素の溶出はみられなかった。さらに、塩酸、硫酸など
の酸性溶液中に24時間浸漬したが、色素の溶出・変色、
粒子の溶解などの変化はみられず、同様に有機溶媒や油
などに浸漬しても変化はみられなかった。

実施例３第４表に示すレーザー用色素（蛍光色素）を蒸留水に
室温にて溶解させ、５重量％または飽和の添加溶液とし
た。

また、シリカゲルを飽和させた珪沸化水素溶液100cc
に、0.5モル／の硼酸水溶液を8cc加えたもの、あるい
は、前記珪沸水素酸溶液100ccに、金属アルミニウム0.4
g溶解させたものを処理液とした。この処理液100ccをビ
ーカーに取り、各々のレーザー用色素（蛍光色素）1cc
ずつを添加撹拌し、35℃の水溶上にセット、加温した。
この溶液を10時間保持したところ各々の色彩を呈する二
酸化珪素粒子の沈澱が作製された。この沈澱をろ過、水
洗したのち取り出し、オーブンにて乾燥した。

えられた粒子の粒径および色調を第４表に示す。な
お、二酸化珪素粒子の粒径は走査型電子顕微鏡にて測定
した。

実施例４分散染料ダイヤセリトンファストレッドを蒸留水
に室温にて分散させ、５重量％の添加溶液とした。

また、シリカゲルを飽和させた珪沸化水素酸水溶液10
0ccに、金属アルミニウム0.4g溶解させたものを処理液
とした。この処理液をビーカーに取り、前記分散染料1c
cを添加撹拌し、35℃の水浴上にセット、加温した。こ
の溶液を16時間保持したところ赤色の色彩を呈する二酸
化珪素粒子の沈澱が作製された。この沈澱をろ過、水洗
した後取り出し、オーブンにて乾燥した。

作製された二酸化珪素粒子は赤色を示し、粒径は走査
型電子顕微鏡で測定したところ、約1.5μｍであった。

また、この二酸化珪素粒子を99.5％エタノール溶液の
中に24時間浸漬したが、有機染料の溶出はみられなかっ
た。さらに、塩酸、硫酸などの酸性溶液中に24時間浸漬
したが、色素の溶出・変色、粒子の溶解などの変化はみ
られず、同様に有機溶媒や油などに浸漬しても変化はみ
られなかった。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の製造法によれば、無機
および有機顔料の長所を兼ね備えた顔料をうることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１でえられた顔料の粒子構造を示す電子
顕微鏡写真である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−138114（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−258957（ＪＰ，Ａ) 特開平３−271112（ＪＰ，Ａ) 特公平７−94615（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C09C 3/12 C09C 1/28 C01B 33/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】二酸化珪素を過飽和に含む珪弗化水素酸に
有機着色剤を添加して有色二酸化珪素を析出させること
を特徴とする顔料の製造法。