JP5778264B2 - 置換酸化ニオブスズ顔料 - Google Patents
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Description
本出願は、2010年6月8日出願の仮特許出願第61/352,497号の利益を主張するものであり、この仮特許出願の開示は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
高温安定性の黄色および黄色がかったオレンジの顔料が高く評価されている。必要とされる色特性を有し、高い色度および温度安定性を備えた顔料は、伝統的には、硫化カドミウム、硫セレン化カドミウム、または亜鉛置換硫セレン化カドミウムから作られてきた。
スズと、二価金属と、ニオブと、酸硫化物、オキシセレナイド、またはオキシスルホセレナイド(oxysulfo-selenide)と、を含む、無機顔料。
ニオブスズ酸化ニオブ(tin niobium niobium oxide)に基づく無機顔料は、色を調節するか、または合成しやすさを改善するために格子内のスズ原子の位置で置換されることができる。
酸化第一スズと、酸化ニオブと、硫化亜鉛との完全な混合物(intimate mixture)が、モル比1.5、1、0.5で、集中ブレンドミキサーを用いて作られる。このようにして製造された未加工群(raw batch)は、無蓋のアルミナの舟形容器の中に入れられ、流動不活性ガス(窒素またはアルゴン)下で、850℃、1565°Fで、または約850℃、約1565°Fで、燃焼される。その結果生じた生成物は、オレンジの色合いを有する、均一な黄色の粉末である。
酸化第一スズと、酸化ニオブと、硫化亜鉛との完全な混合物が、モル比1.3、1、0.7で、集中ブレンドミキサーを用いて作られる。このようにして製造された未加工群は、無蓋のアルミナの舟形容器の中に入れられ、流動不活性ガス(窒素またはアルゴン)下で、850℃、1565°Fで、または約850℃、約1565°Fで、燃焼される。その結果生じた生成物は、わずかにオレンジの色合いを有する、均一な黄色の粉末である。
酸化第一スズと、酸化ニオブと、硫化亜鉛との完全な混合物が、モル比1.0、1、1.0で、集中ブレンドミキサーを用いて作られる。このようにして製造された未加工群は、無蓋のアルミナの舟形容器の中に入れられ、流動不活性ガス(窒素またはアルゴン)下で、850℃、1565°Fで、または約850℃、約1565°Fで、燃焼される。その結果生じた生成物は、均一な黄色の粉末である。
酸化第一スズと、酸化ニオブと、硫化亜鉛と、セレン化亜鉛との完全な混合物が、モル比0.375、0.25、0.0765、0.0485で、集中ブレンドミキサーを用いて作られる。このようにして製造された未加工群は、無蓋のアルミナの舟形容器の中に入れられ、流動不活性ガス(窒素またはアルゴン)下で、850℃、1565°Fで、または約850℃、約1565°Fで、燃焼される。その結果生じた生成物は、オレンジの色合いを有する、均一な黄色の粉末である。
酸化第一スズと、酸化ニオブと、セレン化亜鉛との完全な混合物が、モル比0.375、0.25、0.125で、集中ブレンドミキサーを用いて作られる。このようにして製造された未加工群は、無蓋のアルミナの舟形容器の中に入れられ、流動不活性ガス(窒素またはアルゴン)下で、850℃、1565°Fで、または約850℃、約1565°Fで、燃焼される。その結果生じた生成物は、顕著なオレンジの色合いを有する、均一な黄色の粉末である。
酸化第一スズと酸化ニオブとの完全な混合物が、モル比0.5、0.25で、集中ブレンドミキサーを用いて作られる。このようにして製造された未加工群は、無蓋のアルミナの舟形容器の中に入れられ、流動不活性ガス(窒素またはアルゴン)下で、850℃、1565°Fで、または約850℃、約1565°Fで、燃焼される。その結果生じた生成物は、不完全反応を示す、非常に緑色気味の黄色の粉末(very green-shade yellow colored powder)である。
酸化第一スズと酸化ニオブとの完全な混合物が、モル比0.5、0.25で、集中ブレンドミキサーを用いて作られる。このようにして製造された未加工群は、無蓋のアルミナの舟形容器の中に入れられ、流動不活性ガス(窒素またはアルゴン)下で、1050℃、1925°Fで、または約1050℃、約1925°Fで燃焼される。その結果生じた生成物は、均一な黄色の粉末である。
酸化第一スズと、酸化ニオブと、硫化亜鉛と、炭酸マンガンとの完全な混合物が、モル比0.465、0.25、0.015、0.02で作られる。未加工群は、実施例1と同様にか焼されて、オレンジの色合いの黄色の粉末を生じる。
酸化第一スズと、酸化ニオブと、硫化亜鉛と、炭酸コバルトとの完全な混合物が、モル比0.465、0.25、0.015、0.02で作られる。未加工群は、実施例1と同様にか焼されて、実施例8より色合いが緑色の、黄色の粉末を生じる。
実施例1〜5および実施例7の生成物を、細かくすりつぶし、アクリル塗料ビヒクルに入れる。マストーン、およびTiO2による還元(reduction)(4:1)における、結果として生じる色を、以下に示す。マストーンサンプルは、21.9gの顔料を、39.6gの変性アクリル樹脂の透明な溶液(46.6樹脂重量パーセント)中に導入することにより、生成された。色合いサンプル(Tint samples)は、前記のとおり作られた1部の着色エナメルを、同様に作製された4部の白いアクリル塗料と適切な比率で相互間ブレンドする(cross-blending)ことにより、作製され、顔料はすべて二酸化チタンであった。10ミルのバードゲージ(Bird gage)を用いてエナメルを引き伸ばし(drawing down)、それらを30分間空気乾燥させ、その後125°Fで45分間仕上げ乾燥することにより、色カードが準備された。色データは、積分球MacBeth Color-Eye 7000器具上に作製された、2°観測者(2-degree observer)を用いたCIELAB色空間(D65光源)において下記に報告されており、これは、正反射率を含む。
酸化第一スズと、酸化ニオブと、硫化亜鉛との完全な混合物が、モル比1.9、1、0.1で、集中ブレンドミキサーを用いて作られる。製造された未加工群は、無蓋のアルミナの舟形容器の中に入れられ、流動不活性ガス(窒素またはアルゴン)下で、850℃、1565°F、および1000℃、1832°Fで、または850℃〜1000℃、1565°F〜1832°Fで、燃焼される。その結果生じる生成物は、オレンジの色合いが強い、均一な黄色の粉末である。
酸化第一スズと、酸化ニオブと、硫化亜鉛とのいくつかの完全な混合物が、増大するZnS:SnOのモル比にわたり、集中ブレンドミキサーを用いて作られる。ZnS:SnOのモル比は、0.04:1.96〜0.30:1.70であった。これらの成分と酸化ニオブとの比は、A2B2X7 パイロクロアに対して化学量論的(stoichiometric)であった。未加工群は、先に説明したように、か焼された。その結果生じる生成物には、TGA−DSCにより判断された場合にスズ不純物が全くなく、また、粉末X線回折により判断された場合にスズ地金または酸化第一スズの不純物が全くない。この実施例の生成物は、0.04:1.96〜0.20:1.80のZnS:SnO比で、粉末X線回折パターンに単一のパイロクロア相を示す。そのような生成物のサブセットは、赤い色調の増大と、黄色のマストーンの改善とを示すパイロクロア格子内へのZnSドーピングの増大と同程度の、観察される色座標の均一なシフトを呈する。0.25:1.75以上のZnS:SnOモル比では、赤い色調はもはや改善されないが、黄色の色合いは、引き続き強度を増進させる。このサブセットの生成物は、それらの粉末X線回折パターンにおいて、パイロクロア(優位相として)と共に、微量のフォーダイトを示す。
(1) 無機顔料において、
スズと、
二価金属と、
ニオブと、
酸硫化物、オキシセレナイド、またはオキシスルホセレナイドと、
を含む、顔料。
(2) 実施態様1に記載の顔料において、
実験式:M2Nb2Z7・XMNb2Z6を有し、
式中、Mは、スズおよび二価金属を含み、
Zは、酸素と、硫黄、セレニウム、または硫黄とセレニウムとの混合物のいずれかと、を含み、
Xは、0〜100の範囲である、顔料。
(3) 実施態様2に記載の顔料において、
Mは、SnおよびZnを含む、顔料。
(4) 実施態様3に記載の顔料において、
Xは、0である、顔料。
(5) 実施態様3に記載の顔料において、
Mは、SnおよびZnを含む、顔料。
Xは、0であり、Zは、硫黄および酸素を含み、ZnS:SnOの比が、0.04:1.96〜0.20:1.80である、顔料。
(7) 実施態様2に記載の顔料において、
Mは、少なくとも1つのアルカリ土類金属をさらに含む、顔料。
(8) 実施態様2に記載の顔料において、
Mは、少なくとも1つの遷移金属をさらに含む、顔料。
(9) 実施態様1に記載の顔料において、
前記顔料は、パイロクロア構造を有する、顔料。
(10) 実施態様1に記載の顔料において、
前記顔料は、フォーダイト構造を有する、顔料。
実験式:MNb2Z6を有し、
式中、Mは、スズおよび二価金属を含み、
Zは、酸素と、硫黄、セレニウム、または硫黄とセレニウムとの混合物のいずれかと、を含む、顔料。
(12) 実施態様11に記載の顔料において、
Mは、SnおよびZnを含む、顔料。
(13) 実施態様1に記載の顔料において、
前記顔料のアクリル性マストーンは、約73.7〜約82.8のL*、約4.9〜約21.1のa*、および約72〜約84.7のb*を有する、顔料。
(14) 実施態様1に記載の顔料において、
前記顔料のアクリル性マストーンは、約77.1〜約78.4のL*、約8.0〜約16.5のa*、および約76.6〜約79.5のb*を有する、顔料。
(15) 実施態様1に記載の顔料において、
前記顔料のアクリル性マストーンは、約77.1〜約78のL*、約8.0〜約16.5のa*、および約76.6〜約78.8のb*を有する、顔料。
約3.095Å、3.056Å、2.841Å、2.645Å、1.871Å、1.677Å、および1.596Åの格子面間隔を含む粉末X線回折パターンにより、特徴付けられる、顔料。
(17) 実施態様1に記載の顔料において、
約3.584Å、3.066Å、2.836Å、2.779Å、2.434Å、および1.910Åの格子面間隔を含む粉末X線回折パターンにより、特徴付けられる、顔料。
(18) 実施態様1に記載の顔料において、
約3.056Å、2.647Å、1.872Å、および1.596Åの格子面間隔を含む粉末X線回折パターンにより、特徴付けられる、顔料。
(19) 無機顔料において、
約3.095Å、3.056Å、2.841Å、2.645Å、1.871Å、1.677Å、および1.596Åの格子面間隔を含む粉末X線回折パターンにより、特徴付けられる、顔料。
(20) 無機顔料において、
約3.584Å、3.066Å、2.836Å、2.779Å、2.434Å、および1.910Åの格子面間隔を含む粉末X線回折パターンにより、特徴付けられる、顔料。
約3.056Å、2.647Å、1.872Å、および1.596Åの格子面間隔を含む粉末X線回折パターンにより、特徴付けられる、顔料。
(22) 実施態様1に記載の顔料において、
ASTM E903−96に従って、積分球器具を用いて圧縮乾燥粉末上で測定された場合の赤外線反射が、700nm〜2500nmの範囲にわたって、平均で70%超である、顔料。
Claims (14)
- 無機顔料において、
スズと、
二価金属と、
ニオブと、
酸硫化物、オキシセレナイド、またはオキシスルホセレナイドと、
を含み、
前記顔料は、
実験式:M 2 Nb 2 Z 7 ・XMNb 2 Z 6 、または実験式:MNb 2 Z 6
を有し、
式中、Mは、スズおよび二価金属を含み、前記二価金属は、Znを含み、
Zは、酸素と、硫黄、セレニウム、または硫黄とセレニウムとの混合物のいずれかと、を含み、
Xは、0〜100の範囲である、顔料。 - 請求項1に記載の顔料において、
Xは、0である、顔料。 - 請求項1に記載の顔料において、
Xは、0であり、Zは、硫黄および酸素を含み、ZnS:SnOの比が、0.04:1.96〜0.20:1.80である、顔料。 - 請求項1に記載の顔料において、
Mは、少なくとも1つのアルカリ土類金属をさらに含む、顔料。 - 請求項1に記載の顔料において、
Mは、少なくとも1つの遷移金属をさらに含む、顔料。 - 請求項1に記載の顔料において、
前記顔料は、パイロクロア構造を有する、顔料。 - 請求項1に記載の顔料において、
前記顔料は、フォーダイト構造を有する、顔料。 - 請求項1に記載の顔料において、
前記顔料のアクリル性マストーンは、73.7〜82.8のL* 、4.9〜21.1のa*、および72〜84.7のb*を有する、顔料。 - 請求項1に記載の顔料において、
前記顔料のアクリル性マストーンは、77.1〜78.4のL* 、8.0〜16.5のa*、および76.6〜79.5のb*を有する、顔料。 - 請求項1に記載の顔料において、
前記顔料のアクリル性マストーンは、77.1〜78のL* 、8.0〜16.5のa*、および76.6〜78.8のb*を有する、顔料。 - 請求項1に記載の顔料において、
3.095Å、3.056Å、2.841Å、2.645Å、1.871Å、1.677Å、および1.596Åの格子面間隔を含む粉末X線回折パターンにより、特徴付けられる、顔料。 - 請求項1に記載の顔料において、
3.584Å、3.066Å、2.836Å、2.779Å、2.434Å、および1.910Åの格子面間隔を含む粉末X線回折パターンにより、特徴付けられる、顔料。 - 請求項1に記載の顔料において、
3.056Å、2.647Å、1.872Å、および1.596Åの格子面間隔を含む粉末X線回折パターンにより、特徴付けられる、顔料。 - 請求項1に記載の顔料において、
ASTM E903−96に従って、積分球器具を用いて圧縮乾燥粉末上で測定された場合の赤外線反射が、700nm〜2500nmの範囲にわたって、平均で70%超である、顔料。
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