JPH0222125A

JPH0222125A - 黒色顔料用酸化亜鉛粉末

Info

Publication number: JPH0222125A
Application number: JP17128988A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Hikosaka; 彦坂　忠義; Kenichi Shono; 庄野　健一; Hiroshi Terakado; 寺門　洋; Mamoru Takaoka; 高岡　衛
Original assignee: Dowa Mining Co Ltd
Current assignee: Dowa Holdings Co Ltd
Priority date: 1988-07-09
Filing date: 1988-07-09
Publication date: 1990-01-25
Also published as: JPH0555451B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、黒色顔料用として新規に開発された酸化亜
鉛粉末に関するものである。

［従来の技術］これまで、黒色顔料として、カーボンブラック粉末や四
三酸化鉄粉末、あるいは窒化チタン粉末が知られている
。

［発明が解決しようとする課題］ところが、前述の各粉末は、次のような点で問題があっ
た。

例えば“、カーボンブラック粉末は、黒色度、着色力と
もに優れているが、反面、疎水性で比表面積が極めて大
きいことから樹脂によってはなじみが悪く、混練が難し
くなるという問題があった。

また、四三酸化鉄粉末の場合は、磁性による凝集性があ
り、そのために分散性に劣り、樹脂との混練が困難にな
るという問題があった。

また、窒化チタン粉末の場合は、色調、着色力等におい
て良好であるが、コストが高いという問題があった。

そこで、これらの問題が生じない新規な黒色顔料の提供
、あるいは新規な製造方法の開発が今後の解決すべき課
題をされていた。

この発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、黒色度
が高く、安価に製造することができ、しかも、比重や粒
子径を樹脂との混練に適した範囲に調整することができ
て、合成樹脂等の着色に用いて好適な黒色顔料用の粉末
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］本発明に係る酸化亜鉛粉末は、本願出願人が先に出願し
た高酸素濃度亜鉛粉末の製造方法（特願昭６２−３０３
６６１）を活用して酸素含有量の異なる種々の高酸素濃
度の亜鉛粉末を試作し、各含有率における物性等の解明
を図った結果得られたもので、具体的には、亜鉛蒸気の
急冷により得た酸素含有量１．０ｗｔ％以下（Ｏｗ　ｔ
％は含まない）の亜鉛粉末を、温度が８０〜４００℃で
圧力が１〜２０気圧の酸素含有雰囲気内に一定時間置い
て、前記亜鉛粉末の表面を酸化させることによって得た
酸化亜鉛粉末であって、酸素含有量を２．５〜１８．０
ｗｔ％としたことを特徴とするものである。

［作用］酸化亜鉛粉末は、酸素含有量が少ないもの（例えば０．
８ｗｔ％のもの）では、色調が白色系である。しかし、
別紙の第１表に示ずように酸素含有量が２．５ｗｔ％以
上のものでは、色調が黒色顔料として十分な黒色系にな
る。

一方、酸素含有量の多い酸化亜鉛粉末（通常、０．８ｗ
ｔ％以上のものを指す）は、例えば、亜鉛蒸気の急冷に
より得た酸素含有量０．８ｗｔ％の亜鉛粉末を、温度が
８０〜４００℃で圧力が１〜２０気圧の酸素含有雰囲気
内に一定時間置いて、前記亜鉛粉末の表面を酸化させる
という特殊な製造方法によって製造するが、この製造方
法の場合、４傾向として、酸素含有量が多くなるほど、
高温・高圧に耐える環境・設備が必要になり、製造コス
トが高価になるが、酸素含有量を１８ｗｔ％以下の範囲
とすれば、比較的に安価な設備で製造す６ることができ
、製造コストを安価にすることができる。

したがって、酸素含有量を２．５〜１８．０ｗｔ％とし
た本発明の酸化亜鉛粉末の場合、黒色顔料として十分な
黒色度が得られると同時に、製造コストを安価に抑える
ことができる。

また、黒色顔料として使用する場合、単に黒色度が得ら
れるだけでなく、例えば、合成樹脂等の着色に使用する
ものであれば、樹脂と良好に混練できるように、樹脂の
性状に適した粒子径や比重等が要求される。

本発明の酸化亜鉛粉末は、酸素含有量が１，０ｗｔ％以
下（０ｗｔ％は含まない）の亜鉛粉末の表面に酸化亜鉛
の層を形成することによって得るが、この酸化亜鉛の層
の厚さ（即ち、酸素含有量）を加減することによって、
比重および粒子径を調整することができる。この場合、
比重は、比較的に高く、５．５〜７の範囲で調整可能で
あり、また粒子径は、０．１〜１００ミクロンという広
い範囲で調整可能で、しかも分散性も良いため、種々の
合成樹脂に良好に混練させることができ、合成樹脂を良
好に着色することができる。

また、本発明の酸化亜鉛粉末は、その表面が酸化亜鉛の
層で覆われて、該層が紫外線透過防止効果を持つため、
本発明の酸化亜鉛粉末で着色した樹脂等に、紫外線透過
防止効果を期待することらできる。

［実施例］以下、本発明に係る酸化亜鉛粉末の一実施例を以下に説
明する。

この一実施例の酸化亜鉛粉末は、端的に説明すると、酸
素含有量０．８ｗｔ％の亜鉛粉末の表面を酸化して、酸
素含有量を２．８ｗｔ％としたものである。

この一実施例の製造方法は、基本的には、本願出願人が
先に出願した特願昭６２−３０３６６１号で開示した製
造方法に準じたもので、具体的には、以下の通りである
。

まず、純度９９％以上の金属亜鉛を原料として、亜鉛蒸
気発生装置であるレトルト内で１０００℃ないし１２０
０℃の範囲で溶融させ、亜鉛蒸気を発生させる。そして
、発生させた亜鉛蒸気をコンデンサー内に導いて水によ
り急冷する。以上の工程によって、粒径が１〜２０ミク
ロン、酸素含有量が０．８％、品位９９．９９％の亜鉛
粉末が得られる。

次いで、この亜鉛粉末を密閉容器内に堆積状態（厚さほ
ぼ５ｍｍとする）で収め、該密閉容器をヒーターで加熱
して、容器内温度を８０〜４００℃に保持すると同時に
、コンプレッサーなどを使用して該密閉容器内に圧縮空
気を送り込んで、容器内の圧力を１〜２０気圧に調整し
、適宜時間そのままの状態を保ち、その後、加熱および
加圧を解除して容器から取出せば、表面に酸化亜鉛の層
が形成されて、酸素含有量が２．８ｗｔ％の酸化亜鉛粉
末が得られる。

この酸素含有量が２．８ｗｔ％の酸化亜鉛粉末は、黒色
顔料に十分な黒色度を持ち、しかも、特に耐高温・耐高
圧の設備が必要とならず、比較的に容易かつ安価に製造
することができた。そして、比較的に高比重でしかも粒
子径が小さく、しかも、分散性も良いため、種々の合成
樹脂に良好に混練させることができ、合成樹脂の着色に
用いて好適である。

なお、この実施例に示す酸化亜鉛粉末を得るまでには、
酸素含有量を適宜かえて試作を繰返し、それぞれを試料
としてその物性を調べ、黒色顔料としての適性を検討し
た。

別紙の第１表は、黒色度と酸素含有量との相関を明らか
にするために、７つの試料（試料１〜試料７）およびカ
ーボンブラックについて、ゲット白色針を使って、光波
長が４００ｎｍ、５２５ｎｍ、６５０ｎｍの場合の反射
率を調べたもの（反射率が小さい程、黒色度が高い）で
ある。

この表において、試料１は酸素含有量が１．８ｗｔ％の
酸化亜鉛粉末、試料２は同様にして２．８ｗｔ％のもの
（即ち、前記一実施例のもの）、試料３は同様にして３
゜４ｗｔ％のもの、試料４は同様にして５．８ｗｔ％の
もの、試料５は同様にして７．５ｗｔ％のもの、試料６
は同様にして９．９ｗｔ％のもの、試料７は同様にして
１１．９ｗｔ％のものである。

また、別紙の第２表は、試料２および酸素含有量が０．
８ｗｔ％の亜鉛粉末について、より広範囲の波長に対し
て反射率を測定・比較することによって、試料２の黒色
度の安定性を確認したものである。

酸化亜鉛粉末は、酸素含有量が少ないもの（例えば０．
８ｗｔ％のもの）では、色調が白色系である。しかし、
別紙の第１表に示すように酸素含有量が２．５ｗｔ％以
上のものでは、カーボンブラックに近い反射率が得られ
、色調が黒色顔料として十分な黒色系になる。また、そ
の場合の黒色度は、第２表からも理解できるように、広
範囲の波長に対して安定して確認することができる。

また、前述したように、酸素含有量の多い酸化亜鉛粉末
（通常、０．８ｗｔ％以上のものを指す）は、亜鉛蒸気
の急冷により得た酸素含有ＪｉＯ，８ｗｔ％の亜鉛粉末
を、温度が８０〜４００’Ｃで圧力が１〜２０気圧の酸
素含有雰囲気内に一定時間置いて、前記亜鉛粉末の表面
を酸化させるという特殊な製造方法によって製造するが
、この製造方法の場合、傾向として、酸素含有量が多く
なるほど、高温・高圧に耐える環境・設備が必要になり
、製造コストが高価になるが、酸素含有量を１８ｗｔ％
以下の範囲とすれば、比較的に安価な設備で製造するこ
とができ、製造コストを安価にすることができる。

したがって、酸素含有量は、前記実施例の２゜８ｗｔ％
のらのに限らず、２．５〜１８．０ｗｔ％とした酸化亜
鉛粉末の場合、黒色顔料として十分な黒色度が得られる
と同時に、製造コストを安価に抑えることができる。

また、前記実施例のものは、酸素含有量を２゜８ｗｔ％
としたか、密閉容器内に収めて酸化処理する工程での圧
力、温度、時間等の条件を適宜変更すれば、酸素含有量
が０．８ｗｔ％の亜鉛粉末の表面に形成する酸化亜鉛の
層の厚さ（即ち、酸素含有量）を自由に加減することが
でき、これによって、比重および粒子径を調整すること
ができる。試作による実験によれば、比重は、比較的に
高く、５．５〜７の範囲で調整可能であり、また粒子径
は、０．１〜１００ミクロンという広い範囲で調整可能
である。しかも、粒子の分散性も良い。

したがって、粒子径や比重を着色する合成樹脂の性状に
合せて設定することが可能で、そうすることによって、
粒子径や比重の不釣合から混練が国数になるというよう
な問題の発生を防止することができ、種々の合成樹脂を
良好に着色することができる。

また、亜鉛粉末の表面を覆った酸化亜鉛の層が紫外線透
過防止効果を持つため、実施例の酸化亜鉛粉末で着色し
た樹脂等には、紫外線透過防止効果を期待することもで
きる。

［発明の効果］酸化亜鉛粉末は、酸素含有量が少ないものく例えば０．
８　ｗ　ｔ％のもの）では、色調が白色系である。しか
し、別紙の第１表に示すように酸素含有量が２．５ｗｔ
％以上のものでは、色調が黒色顔料として十分な黒色系
になる。

一方、酸素含有量の多い酸化亜鉛粉末（通常、０．８ｗ
ｔ％以上のものを措す）は、亜鉛蒸気の急冷により得た
酸素含有量１、Ｏｗ　ｔ％以下（０ｗｔ％は含まない）
の亜鉛粉末を、温度が８０〜４００℃で圧力が１〜２０
気圧の酸素含有雰囲気内に一定時間置いて、前記亜鉛粉
末の表面を酸化させるという特殊な製造方法によって製
造するが、この製造方法の場合、傾向として、酸素含有
量が多くなるほど、高温・高圧に耐える環境・設備が必
要になり、製造コストが高価になるが、酸素含有量を１
８ｗｔ％以下の範囲とすれば、比較的に安価な設備で製
造することができ、製造コストを安価にすることができ
る。

本発明の酸化亜鉛粉末は、酸素含有量が１．０ｗｔ％以
下（Ｏｗ　ｔ％は含まない）の亜鉛粉末の表面に酸化亜
鉛の層を形成することによって得るが、この酸化亜鉛の
層の厚さ（即ち、酸素含有量）を加減することによって
、比重および粒子径を調整することができる。この場合
、比重は、比較的に高く、５．５〜７の範囲で調整可能
であり、また粒子径は、０．１〜１００ミクロンという
広い範囲で調整可能で、しかも分散性も良いため、種々
の合成樹脂に良好に混練させることができ、合成樹脂を
良好に着色することができる。

また、本発明の酸化亜鉛粉末は、その表面が酸化亜鉛の
層で覆われて、該層が紫外線透過防止効果を持つため、
本発明の酸化亜鉛粉末で着色した樹脂等に、紫外線透過
防止効果を期待することもできる。

第１表

Claims

【特許請求の範囲】

亜鉛蒸気の急冷により得た酸素含有量１．０ｗｔ％以下
（０ｗｔ％は含まない）の亜鉛粉末を、温度が８０〜４
００℃で圧力が１〜２０気圧の酸素含有雰囲気内に一定
時間置いて、前記亜鉛粉末の表面を酸化させることによ
って得た酸化亜鉛粉末であって、酸素含有量を２．５〜
１８．０ｗｔ％としたことを特徴とする黒色顔料用酸化
亜鉛粉末。