JPH04280814A - 超微粒子状亜鉛華の製造方法 - Google Patents

超微粒子状亜鉛華の製造方法

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JPH04280814A
JPH04280814A JP4468391A JP4468391A JPH04280814A JP H04280814 A JPH04280814 A JP H04280814A JP 4468391 A JP4468391 A JP 4468391A JP 4468391 A JP4468391 A JP 4468391A JP H04280814 A JPH04280814 A JP H04280814A
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森中 靖
Nobuyuki Hajiri
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高活性脱硫触媒、紫
外線吸収剤、加硫促進助剤などに用いられる超微粒子状
亜鉛華の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、湿式法による亜鉛華(酸化亜鉛
、ZnO)の製造方法は、60℃以上に加温した炭酸ナ
トリウムなどの炭酸アルカリ単独の水溶液に、硫酸亜鉛
または塩化亜鉛などの亜鉛塩水溶液を加え、pHの変動
(アルカリ領域から次第に低下して中性領域に至る)を
目安に温度を管理して、塩基性炭酸亜鉛を沈殿させ、水
洗、乾燥後、か焼して0.1μm程度の微粒子を得てい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の湿式法によると、製造された亜鉛華の粒子が0.1μ
m程度と比較的大きく、粒度分布も比較的広く、また、
凝集し易く分散性に劣るものであった。従って、このよ
うな亜鉛華を紫外線吸収剤に使用すると、可視光線を拡
散してマトリックスが不透明となり、また、ゴムの加硫
促進助剤などの触媒として用いると、比表面積が充分で
ないため、効率が劣るという問題点がある。
【0004】この発明は、上記したように、従来の製造
法では亜鉛華の粒子径が0.1μm程度と大きく、粒度
分布に広がりを有し、二次凝集し易いという問題点を解
決し、一次粒子の粒径を均一にかつ充分に微小なもの(
0.01〜0.05μm程度)とし、また分散性を改善
して二次凝集し難いものとして、可視部で透明となり、
かつ高効率の触媒(比表面積60〜100m2/g程度
)として使用し得る超微粒子状亜鉛華を提供することを
課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、陰イオン界面活性剤水溶液に
、140〜180g/lの硫酸亜鉛水溶液と、炭酸ナト
リウム80〜96重量%および水酸化ナトリウム4〜2
0重量%の混合物140〜180g/lの混合アルカリ
水溶液とを、液温30〜40℃、pH6.8〜7.2を
保持しながら同時に添加し、生成した塩基性炭酸亜鉛を
か焼する手段を採用したのである。
【0006】
【作用】この発明の超微粒子状亜鉛華の製造方法による
と、硫酸亜鉛水溶液と混合アルカリ水溶液との反応時に
、炭酸ナトリウムと共に混在する水酸化ナトリウムから
液中に供給される水酸イオンが、pH6.8〜7.2の
範囲にあって充分に存在し、また、液温度を30〜40
℃と比較的低温に保持しているため、式  aZnCO
3 ・bZn(OH)2 ・cH2 O(式中、aは1
〜3、bは2〜4、cは0〜1の整数)で例示されるよ
うな塩基性炭酸亜鉛の粒子が均質な状態で生成する。ま
た、このような塩基性炭酸亜鉛は、陰イオン界面活性剤
水溶液中で生成するので、その一次粒子の周囲を陰イオ
ン界面活性剤が取り囲んで有機物層が形成される。この
ため、一次粒子の成長速度は比較的低く抑えられ、かつ
界面活性剤分子が一次粒子相互の接近を防いで分散し易
く、二次粒子の形成が抑制される。
【0007】
【実施例】この発明における陰イオン界面活性剤として
は、塩基性炭酸亜鉛の表面で陰イオン界面活性剤の層を
形成するものであればよく、たとえば、アルキルベンゼ
ンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、オ
レフィンスルホン酸塩などのスルホン酸型またはヘキサ
メタリン酸塩、トリポリリン酸塩などの縮合リン酸型の
陰イオン界面活性剤が挙げられる。また、縮合リン酸塩
のうちヘキサメタリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナ
トリウムなどの縮合リン酸のナトリウム塩、アルキルナ
フタレンスルホン酸塩のうち、ナフタレンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物のナトリウム塩は、水溶液中で解離した
陰イオンが塩基性炭酸亜鉛の表面に安定性の大きい界面
膜を形成するという点でより好ましいものといえる。市
販のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウ
ム塩としては、花王社製:デモールN、デモールRNが
例示できる。このような陰イオン界面活性剤の必要量は
、生成する塩基性炭酸亜鉛重量の0.1〜1.0%あれ
ばよく、濃度は、前記した硫酸亜鉛水溶液の濃度および
反応速度から10g/l以下が適当である。
【0008】この発明における硫酸亜鉛水溶液とは、硫
酸亜鉛の140〜180g/lの水溶液であり、pH3
.5〜5.5に調整したものが好ましい。なぜなら、硫
酸亜鉛濃度が140g/l未満の少量では、生成した一
次粒子の成長が見られ、180g/lを超える多量では
凝集一次粒子塊が生成して好ましくないからである。ま
た、pH3.5未満では局部的に塩基性硫酸亜鉛が生成
し、pH5.5を越えるものでは、硫酸亜鉛水溶液中に
不溶性塩が析出して白濁し好ましくない。
【0009】また、この発明における炭酸ナトリウムと
水酸化ナトリウムの混合物の配合割合は、それぞれ80
〜96重量%、4〜20重量%である。なぜなら水酸化
ナトリウムが4重量%未満の少量では、反応時のpHの
変動が鈍くなり制御が甘くなり副反応が起り易くなり、
20重量%を越える多量では、水酸化物の生成割合が多
くなって、生成物の組成の異なった水酸化亜鉛リッチの
化合物ができ好ましくないからである。また、混合アル
カリ水溶液の濃度は、140〜180g/lとして用い
る。なぜなら、140g/l未満の少量では、反応生成
物の一次粒子が生長し易い状態となり、180g/lを
越える多量では、一次粒子の凝集体が生成して好ましく
ないからである。
【0010】また、以上の陰イオン界面活性剤水溶液と
、硫酸亜鉛水溶液と、混合アルカリ水溶液の反応時の液
温は30〜40℃、そのpHは6.8〜7.2に制限す
る。なぜなら、液温が30℃未満の低温では目的とする
塩基性炭酸亜鉛の生成反応以外の副反応生成物が多くな
り、40℃を越える高温では、反応生成物の一次粒子が
生長して好ましくない。さらに、pH6.8未満の酸性
側では、塩基性硫酸亜鉛の生成が多くなり、pH7.2
を越えるアルカリ側では、ナトリウムを含む複塩の生成
が多くなるからである。
【0011】上記の条件における塩基性炭酸亜鉛の生成
反応が終了すると、30〜60分間熟成させた後、ろ過
して生成物を取り出せばよい。このようにして生成した
塩基性炭酸亜鉛は、125℃以下で乾燥した後、250
〜350℃でか焼する。さらに、粉砕を適当な条件で行
なってよいのはもちろんである。
【0012】以下に実験例を示す。
【0013】〔実験例1〕表1に示す原材料、濃度およ
び配合割合(体積部)で、陰イオン界面活性剤水溶液中
に、硫酸亜鉛水溶液および混合アルカリ水溶液を同時に
添加混合し、その際にpHを6.8〜7.2、液温を4
0℃に保持した(図1参照)。反応終了後30分熟成し
、生成した塩基性炭酸亜鉛をろ過水洗し、100〜11
0℃で乾燥し、350℃で3時間か焼し、ついで粉砕機
で粉砕して、一次粒子径0.01〜0.03μm、Zn
Oの含有率96.0%、比表面積60m2 /g(BE
T法)の分散性の良い超微粒子状亜鉛華を製造した。
【0014】〔実験例2〕表1に示す原材料、濃度およ
び配合割合(体積部)で、陰イオン界面活性剤水溶液に
硫酸亜鉛水溶液および混合アルカリ水溶液を同時に添加
混合し、その際のpHを6.8〜7.2、液温を30℃
に保持した(図2参照)。反応終了後30分熟成し、生
成した塩基性炭酸亜鉛をろ過水洗し、100〜110℃
で乾燥した後、350℃で2時間か焼し、ついで粉砕機
で粉砕して、一次粒子径0.005〜0.02μm、Z
nOの含有率96.0%、比表面積80m2 /g(B
ET法)の分散性の良い超微粒子状亜鉛華を製造した。
【0015】〔実験例3〕表1に示す原材料、濃度およ
び配合割合(体積部)で、陰イオン界面活性剤水溶液中
に硫酸亜鉛水溶液および混合アルカリ水溶液を同時に添
加混合し、その際のpHを6.8〜7.2、液温を40
℃に保持した(図3参照)。反応終了後30分熟成し、
生成した塩基性炭酸亜鉛をろ過水洗し、100〜110
℃で乾燥した後、250℃で2時間か焼し、ついで粉砕
機で粉砕して、一次粒径0.01〜0.03μm、Zn
Oの含有率90.0%、比表面積80m2 /g(BE
T法)の分散性の良い超微粒子状亜鉛華を製造した。
【0016】
【表1】
【0017】実験例1〜3で得られた超微粒子状亜鉛華
は、従来の亜鉛華の一次粒径0.1μmと比べて1/2
0〜3/20の粒径を有する超微粒子であり、その比表
面積も従来の亜鉛華の30〜50m2 /gに比べて6
0〜80m2 /gと高率である。さらに、実験例2の
亜鉛華については、これをウレタン樹脂中に50重量%
均一分散したフィルム(厚さ5μm)を試験片として、
波長200〜800μmにおける紫外部および可視部の
吸光度(非透過率%)曲線を求めた(図4参照)。この
結果、実験例2で製造された超微粒子状亜鉛華は、紫外
部領域(200〜400nm)、可視部領域(400〜
800nm)において図4に記すような吸収を示し、可
視光で透明性が非常に高い紫外線吸収剤として使用でき
ることが判明した。
【0018】
【効果】この発明は、以上説明したように、亜鉛華の一
次粒子の粒径を均一に、かつ充分に微小なものとし、ま
た、分散性を保持して二次凝集し難いものとし、可視光
下で透明性の高い紫外線吸収剤または高効率の触媒とし
て使用し得る超微粒子状の亜鉛華を製造できる。従って
、可視光で透明な塗料、フィルムその他の成形品に上記
の亜鉛華を配合すれば、紫外線の透過および素材の老化
を防ぎ、特に透明ゴム製品への配合量を充分に高め得る
。また、比表面積の高い高活性脱硫触媒などとして、適
用分野の広い亜鉛華を提供でき、この発明の産業上の利
用価値は高いということができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】塩基性炭酸亜鉛の生成反応時のpHと液温を示
す実験例1のグラフ
【図2】同上の実験例2のグラフ
【図3】同上の実験例3のグラフ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  陰イオン界面活性剤水溶液に、140
    〜180g/lの硫酸亜鉛水溶液と、炭酸ナトリウム8
    0〜96重量%および水酸化ナトリウム4〜20重量%
    の混合物140〜180g/lの混合アルカリ水溶液と
    を、液温30〜40℃、pH6.8〜7.2を保持しな
    がら同時に添加し、生成した塩基性炭酸亜鉛をか焼する
    超微粒子状亜鉛華の製造方法。
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