JPH03207763A - ルチル混相顔料微顆粒 - Google Patents

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】 本発明は微顆粒（ｍｉｃｒｏｇｒａｎｕｌａｔｅ）形状
のルチル混相（ｒｕｔｉｌｅ　　ｍ１ｘｅｄ　　ｐｈａ
ｓｅ）顔料、その製法及び用途に関する。

ルチル混相顔料はルチルの結晶格子中に１色遷移元素を
混入することにより得られる着色顔料である。これら金
属はルチルのホスト（ｈｏｓｔ）格子中に主としてゲス
ト（ｇｅｓｔ）　ｆＫ分として組み入れられ、チタニウ
ム（ＩＶ）イオンの半径と同程度の大きさの陽イオン半
径を有する。もし混入されるべき陽イオンの価数（ｖａ
ｌｅｎｃｙ）がチタニウムイオンのそれ、即ち４、と異
なるなら、価数の統計的同等化のために異なる価数の他
の陽イオンが添加される。ニッケル及びクロムルチル混
相顔料はかかる顔料の工業的製造において相当の重要性
を達成した。これらの方法において高価数の酸化物、特
にアンチモン酸化物及びより稀にはニオブやタングステ
ンの酸化物が発色用ニッケル及びクロム酸化物の価数を
相殺するために混入せしめられる（Ｕｌｌｍａｎｎｓ　
　Ｅｎｅｙｋｌｏｐａｄｉｅ　　ｄｅｒ　　ｔｅｅｈ、
Ｃｈｅｍｉｅ、　　ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ　　　Ｃｈｅ
ａ＋ｉｅ　　　ＧｍｂＨ＋ｗ　　　Ｗｅｉｎｈｅｍ。

１９７９．４ｔｈ　　Ｅｄｉｔｉｏｎ、　　Ｖｏｌｕｍ
ｅ　　ｌ　８、ｐａｇｅ６０８）。

ルチル格子を有する混相顔料はホスト成分としての二酸
化チタンと発色ゲスト成分との均一混合物を１０００℃
以上の温度で焼きなますことにより製造される。酸化物
のゲスト成分を用いる代りに、それらの水和物、水酸化
物、水利酸化物（ｈｙｄｒａｔｅｄ　　ｏｘｉｄｅｓ）
　、炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩又は蟻酸塩の如き、ゲスト
成分の金属の熱的に不安定の化合物を二酸化チタン、水
酸化チタン又は水和二酸化チタンと混合してもよく、こ
れら不安定な化合物は空気中で加熱されるとゲスト成分
の対応する酸化物に転換される。

■焼段階の後、得られた顔料タリン力−を湿潤状態で粉
砕するか、或いは乾燥状態で所望の程度まで顔料を微細
にする。仕上った顔料は合成樹脂や他のバインダー系に
容易に分散できる極微粉末としての使用に供される。今
まで用いられていたルチル混相顔料粉末は、粉塵を形成
しやすい、貯蔵中にかたまり易い、及び服用しにくいと
いう不都合を有していた。ＤＨ−Ａ、−３１３２３０３
には、熱ロール顆粒化及び篩い分けによって１００〜６
００μ回の径のルチル混相顔料の顆粒を製造することに
より、これらの不都合を克服することが提案されている
。

この方法の不都合な点は、１〜１５重量％にのぼる大量
の、軟化点３５〜８０℃のポリエーテル類又はポリエチ
レングリコール類が顆粒化補助剤として必要なことであ
り、これは用いられる目的によっては顔料に有害となり
うる。

３０〜６００μｍの径をもつ微顆粒をスプレー乾燥法で
製造できることは一般的に知られている。

この方法は、しばしば中空球も形成されるが通常多孔質
微小球形の顆粒を生じさせる。それは分散グロセスにお
いて頻発する高粘性バインダー系に、顔料が空気を導入
するもととなるという不利を有する。

本発明の目的は上記の不都合をもたない微顆粒を提供す
ることである。それは取扱い中に安定であり、顔料粉末
のように空気泡を導入することなく種々のバインダーに
容易に分散されることが必要である。

この問題は、一方が平担化され、ドーナツ型を形成する
ように内部に引きこまれた、３０〜６００μｌの半球状
粒子から主としてなるルチル混相顔料微顆粒を提供する
ことにより解決される。第１図は１５０倍に拡大したル
チル混相顔料微顆粒を示す。

同様な微顆粒はセラミック材料の分野では知られている
（Ｋ、　Ｍａｓｔｅｒｓ：　５ｐｒａｙ　　Ｄｒｙｉｎ
ｇ、　Ｌ。

Ｈｉｌｌ　　ＢｏｏｋｓＳＬｏｎｄｏｎ、　　１９７２
、ｐａｇｅ２６）。

同様な微顆粒はルチル混相顔料の分野では今まで記載が
なかった。このような顆粒の制御されＩ；製造のための
一般的方法は存在しない。反対に、顆粒の懸濁物はスプ
レー乾燥の下での挙動が大きく変わり、得られる結果を
正確に予測することばできない。得られる顆粒の可能な
形状は、Ｋ、Ｍａｓｔｅｒｓ：　　５ｐｒａｙ　　Ｄｒ
ｙｉｎｇ％　Ｌ、Ｈｉｌｌ　　Ｂｏｏｋｓ。

Ｌｏｎｄｏ　　１９７２の第３０６と３０７頁に示され
ている。

本発明による微顆粒は実質的に無粉塵であり、機械的安
定性も十分であり、−緒にかたまらず、また容易に用い
ることができる。葺くべきことに、広範囲の種々のバイ
ンダー系中でのそれらの分布は非顆粒化顔粒粉末のそれ
と同等であることが分った。本発明の微顆粒はポリアク
リル酸ナトリウム又はアンモニウムの形状のバインダー
を０．１〜０．９重量％含有するのが好ましい。シリコ
ンオイル類の添加は合成樹脂中での該物質の流動性と分
散性を改善することが見出された。用いられるシリコン
オイル類はポリオルガノ　ハイドロジエン　シロキサン
類が好ましいがオルガノポリシロキサン類も用いられる
。用いられるシリコンオイル類の全量は顔料を基準にし
て０．１〜２．０重量％である。

本発明のルチル混相顔料微顆粒は、顔料の量を基準にし
てポリアクリル酸ナトリウム及び／又はアンモニウムの
形のバインダーＣｈｉ〜０．９重量％及び随時（ｏｐｔ
ｉｏｎａｌｌｙ）シリコンオイル０．１〜２．０重量％
を含有していてもよい水性顔料懸濁液を、２〜３０バー
ルの圧力で中空円錐ノズルヲ通してスバレー塔に散布し
、そして該製品を乾燥することによって製造される。

該水性懸濁液は顔料製造で得られる濾過ケーキ、バイン
ダー及び例えばシリコンオイルの如き他の添化剤から、
随時水を添加して、それらを激しく撹拌しながら加える
ことにより、有利に製造される。もし顔料が乾燥状態で
しか入手できないときは、該懸濁液は粉砕化顔料に水と
バインダーを添化することにより製造される。

該懸濁液中の顔料濃度は、顔料の種類及び添化されるバ
インダーに依り、３０〜７０重量％で変化する。該懸濁
液は次の顆粒化プロセスのためにポンプ送液し、ノズル
を経て注入するために適した密度（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎ
ｃｙ）でなければならない・スプレー顆粒化乾燥はスプ
レー塔で生起する。

本発明の顔料微顆粒は流動床式スプレー乾燥機では製造
できない。というのはこのような装置を用いると球状塊
としてしか得られないからである。

懸濁液は中空円錐ノズルを経て散布される。中空円錐形
をした、このスプレー形成用液圧ノズルは本発明の微顆
粒の製造に好適である。他のノズル、例えば二材料−ノ
ズルは、他の形状や粒径分布の微顆粒を生じせしめる。

噴霧ディスクも不適当である。

本発明はまた本発明のルチル混相顔料微顆粒をプラスチ
ック、ラッカー、ビルディング材、エナメル及びセラミ
ック釉薬を着色するために用いることにも関する。分散
性及び色彩特性の双方とも、これらの微顆粒と対応する
顔料粉末との間で差がないことが示された。本発明の微
顆粒の他の優位点はそれらが実質的に閉鎖空隙を有さな
いのでマトリックス中に配合されたときそれらが空気を
もちこまないという点である。

本発明のプロセスを以下の実施例を利用して説明するが
、それらは発明を限定するものとみなされるものではな
い。

実施例１ 粉砕したルチル混相顔料淡黄５Ｒ（Ｂａｙｅｒ　　ＡＧ
の商品）１００ｋｇ、水７０ｋｇ及びポリアクリル酸ナ
トリウム０．３２ｋｇに相当するＤ　１ｓｐｅｘ　　Ｎ
　４０　（Ａｌｌｉｅｄ　　Ｃｏ１１ｉｄｓ　　Ｍａｎ
ｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　　Ｃｙ＋ｂＨ）０．８ｋｇを一
緒に撹拌して均一な懸濁液とし、ホースポンプを用いて
３６ｋｇ／時の速度で、ＧｕｓＬａｖ　　Ｓ　ｃｈｌ　
ｉｃｋ　　Ｇ　ｍｂＨ＆　Ｇ　ｏ、の液圧ノズル（Ｍｏ
ｄｅ）　　１００１０径１　、１　＋＋ｎ、スプレー角
３０＠）を具備した直径１〜００＋ａ高さ５−２０＋ｓ
の円筒形スプレー乾燥機に送液する。ノズルの前の液圧
は３バールに維持される。燃焼ガスの温度は乾燥機入口
で５２０℃、出口で１８０℃である。得られた乾燥製品
は２００〜４００μｍのへこんでドーナツ型を形成した
半球から主としてなっている。該製品は４ｍｍＤＩＮカ
ップからの流出時間が７０秒という良好な流動性特性を
有する（１９７４年４月のＤＩＮ５３２１１）。顔料容
積濃度１％のＬＤ−ＰＥブロー成形フィルム（ｂｌｏｗ
ｎ　　ｆｉ１ｍ＋）中のハードスポット（ｈａｒｄ　　
５ｏｐＬ）の数で測定された合成樹脂中の分散性、及び
顔料容積濃度０．５％の押出しＨＤ−ＰＥベレットにつ
いて測定したカラーデータ（ｃｏｌｏｕｒ　　ｄａｔａ
）は、顔料粉末を用いて着色された比較サンプルについ
て得られた結果と全く差を示さなかった。

実施例２ クロム−アンチモンを含有し固形含量６５重量％である
、淡黄６Ｒ（Ｂａ、ｖｅｒ　　ＡＧの商品）の製造過程
から得られた濾過ケーキを実施例１と同様に処理する。

得られた微顆粒は実施例１で得られた顆粒と差がない。

実施例３ 固形含量を基準にして０．８重量％のシリコンオイルＢ
ａｙｓｉｌｏｎｅ　−０１Ｍ）（ｌ　５　（Ｂａｙｅｒ
　　ＡＧの商品）をバインダーを含有する水性顔料懸濁
液に添加する。ノズルが口径０　、８　＋＋＋＋＋＋で
ある以外は実施例１と同じプロセスである。得られた１
００〜２５０μｍの微顆粒（第１図）は４　ｍ＋ｎＤ　
Ｉ　Ｎカップからの流出時間が５０秒という、改善され
た流動性を有する。他の特性は変化しない。

比較例１ 実施例３で得られたバインダー含有水性懸濁液を、１６
．４０　Ｏｒｐｍのスピードで操作される噴霧ディスク
を具備した直径２．９０ｍ、円筒高さ２゜１Ｏｏｌのス
プレー乾燥機に送液する。懸濁液を２００ｋｇ／時の速
度で通すと、５０〜２００μｍの径の球状微顆粒が得ら
れる。ドーナツ状にへこんだ半球は観測されない。

比較例２ 淡黄６Ｒ（Ｂａｙｅｒ　　ＡＧの商品）１００ｋｇに１
８０ｋｇの水を添加し、それら成分を激しく混合する。

得られた粘性のペーストを実施例１と同じスプレー塔に
１８ｋｇ／時の速度で散布する。得られる微顆粒は直径
５０〜２５０μｍの良い形の球からなっている。この例
でもドーナツ状にへこんだ半球は見られない。

しかして本発明の実施態様としては以下のものを挙げる
ことができる。

１、一方側が平らにされ、ドーナツ型のビーズを形成す
るようにへこまされた、３０〜６００μ■の半球状粒子
を有して成る、自由流動性、無粉塵性且つ安定操作性の
、ルチル混相顔料微顆粒。

２、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモ
ニウム又はそれらの混合物のバインダーを０．１〜０．
９ｖｔ％含有する第１項のルチル混相顔料微顆粒。

３．０−１〜２．Ｑｗｔ％の１以上のシリコンオイルを
含有する＄１項のルチル混相顔料微顆粒。

４．０．１〜２．Ｑｗｔ％の１以上のシリコンオイルを
含有する第２項のルチル混相顔料微顆粒。

５、顔料の量を基準として、随時０．１〜０．９ｗｔ％
のバインダーを含有していてもよく且つ随時０．１〜２
．０ｗｔ％のシリコンオイルを含有していてもよい水性
顔料懸濁液を用意し、該懸濁液を２〜３０バールの人種
圧力（ａｄｍｉｓｓｉｏｎ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ）下に中
空円錐ノズルを通してスプレー塔中に散布し、そして製
品を乾燥することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のルチル混相顔料微顆粒の製造方法。

６、第１項の微顆粒を含有する、プラスチック、ラッカ
ー　ビルディング材、エナメル及びセラミック釉薬を着
色するための着色剤。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例３で得られた１５０倍に拡大したルチル
混相顔料微顆粒の粒子構造の写真である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一方側が平らにされ、そしてドーナツ型のビーズを
   形成するようにへこまされた、３０〜６００μｍの半球
   状粒子より成ることを特徴とする自由流動性、無粉塵性
   且つ安定操作性のルチル混相顔料微顆粒。 ２、顔料の量を基準として、随時０．１〜０．９ｗｔ％
   のバインダーを含有していてもよく且つ随時０．１〜２
   ．０ｗｔ％のシリコンオイルを含有していてもよい水性
   顔料懸濁液を準備し、該懸濁液を２〜３０バールの入塔
   圧力下に中空円錐ノズルを通してスプレー塔中に散布し
   、そして製品を乾燥することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のルチル混相顔料微顆粒の製造方法。 ３、特許請求の範囲第１項記載の顆粒を含有する、プラ
   スチック、ラッカー、ビルディング材、エナメル及びセ
   ラミック釉薬を着色するための着色剤。