JPH05221653A - 耐熱性黒色顔料、その製造法及びその利用 - Google Patents
耐熱性黒色顔料、その製造法及びその利用Info
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- JPH05221653A JPH05221653A JP4190193A JP19019392A JPH05221653A JP H05221653 A JPH05221653 A JP H05221653A JP 4190193 A JP4190193 A JP 4190193A JP 19019392 A JP19019392 A JP 19019392A JP H05221653 A JPH05221653 A JP H05221653A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ヘマタイト構造のマンガン及び鉄の混合酸化
物であり、マンガン含有率が3−35重量%であり、淡
色化状態(10部の二酸化チタン及び1部の黒色顔料の
配合物)において塗料システムの測色法試験による絶対
明度が、CIELAB単位でL*が60から70、a*
が−0.5から1.9、b*が−4から−6.5であ
り、オートクレーブ−硬化建築材料の着色及び耐熱性塗
料システムの顔料着色に有用な耐熱性黒色顔料を、スピ
ネル構造の相を含むマンガン及び鉄酸化物あるいは水酸
化物の原料を調製し、その原料を酸化雰囲気下で500
−1,000℃にて焼成することにより得る。 【効果】 着色強度が高い耐熱性黒色顔料を得ることが
できた。
物であり、マンガン含有率が3−35重量%であり、淡
色化状態(10部の二酸化チタン及び1部の黒色顔料の
配合物)において塗料システムの測色法試験による絶対
明度が、CIELAB単位でL*が60から70、a*
が−0.5から1.9、b*が−4から−6.5であ
り、オートクレーブ−硬化建築材料の着色及び耐熱性塗
料システムの顔料着色に有用な耐熱性黒色顔料を、スピ
ネル構造の相を含むマンガン及び鉄酸化物あるいは水酸
化物の原料を調製し、その原料を酸化雰囲気下で500
−1,000℃にて焼成することにより得る。 【効果】 着色強度が高い耐熱性黒色顔料を得ることが
できた。
Description
【0001】本発明は、ヘマタイトの結晶構造を持つマ
ンガン及び鉄の混合酸化物を含む耐熱性黒色顔料、顔料
の製造法ならびにその利用に関する。
ンガン及び鉄の混合酸化物を含む耐熱性黒色顔料、顔料
の製造法ならびにその利用に関する。
【0002】
【発明の背景】Fe3O4に基づく黒色顔料は、多くの用
途で利用され、成功してきた。しかしその耐熱性の悪さ
を考えると、オートクレーブ−硬化建築材料又は耐熱塗
料としての用途には、それらが茶色又は赤色のFe2O3
に酸化されるため、不適当である。
途で利用され、成功してきた。しかしその耐熱性の悪さ
を考えると、オートクレーブ−硬化建築材料又は耐熱塗
料としての用途には、それらが茶色又は赤色のFe2O3
に酸化されるため、不適当である。
【0003】DE−B 17 67 868に記載のF
e2O3−Mn2O3の市販の黒色顔料は耐熱性が高く、上
記の用途に非常に適している。しかしこれらの顔料は、
Fe3O4に基づく市販の顔料と比較して着色強度が40
−70%であり、その結果深い黒色の効果を得るために
は例えば建築材料に上記の材料を比較的多量に加えなけ
ればならない。
e2O3−Mn2O3の市販の黒色顔料は耐熱性が高く、上
記の用途に非常に適している。しかしこれらの顔料は、
Fe3O4に基づく市販の顔料と比較して着色強度が40
−70%であり、その結果深い黒色の効果を得るために
は例えば建築材料に上記の材料を比較的多量に加えなけ
ればならない。
【0004】DE−B 17 67 868は、ヘマタ
イトの構造を持つ相及び主成分としてビクスバイトを含
むFe2O3−Mn2O3系の耐熱性黒色顔料の製造法を記
載している。この方法の場合、鉄及びマンガンの酸化物
又は酸化物形成出発材料を混合し、得られた混合物に塩
化ナトリウムなどの鉱化剤を加え、全体を800−90
0℃の温度で焼成する。この方法により、顔料Bayf
erroxR303Tより着色強度の高い顔料を得るこ
とはできない。顔料BayferroxR303Tは、
商業的に入手できるBayer AG製造のFe2O3−
Mn2O3系の耐熱性黒色顔料である。
イトの構造を持つ相及び主成分としてビクスバイトを含
むFe2O3−Mn2O3系の耐熱性黒色顔料の製造法を記
載している。この方法の場合、鉄及びマンガンの酸化物
又は酸化物形成出発材料を混合し、得られた混合物に塩
化ナトリウムなどの鉱化剤を加え、全体を800−90
0℃の温度で焼成する。この方法により、顔料Bayf
erroxR303Tより着色強度の高い顔料を得るこ
とはできない。顔料BayferroxR303Tは、
商業的に入手できるBayer AG製造のFe2O3−
Mn2O3系の耐熱性黒色顔料である。
【0005】DE−A 2 159 364は、ヘマタ
イトの構造を持つ耐熱性黒色顔料の製造法を記載してい
る。この方法では、β−FeOOHをマンガン−含有化
合物と共に焼成する。構造的にβ−FeOOH中に存在
するクロリドのために、焼成の時にかなりの量の塩素ガ
スが二酸化マンガンと共に放出され、方法を工業的規模
で運転するのに不利である。この方法で得られる顔料は
非常に高い着色強度を持つが、黄−赤の底色を帯びて望
ましくない。従ってこれらの顔料は、例えばねずみ色建
築材料の製造又は深黒コイル被覆組成物用の深い黒色効
果を得るのに不適である。
イトの構造を持つ耐熱性黒色顔料の製造法を記載してい
る。この方法では、β−FeOOHをマンガン−含有化
合物と共に焼成する。構造的にβ−FeOOH中に存在
するクロリドのために、焼成の時にかなりの量の塩素ガ
スが二酸化マンガンと共に放出され、方法を工業的規模
で運転するのに不利である。この方法で得られる顔料は
非常に高い着色強度を持つが、黄−赤の底色を帯びて望
ましくない。従ってこれらの顔料は、例えばねずみ色建
築材料の製造又は深黒コイル被覆組成物用の深い黒色効
果を得るのに不適である。
【0006】DE−A 26 20 953に従い、硫
酸鉄及びマンガン−含有化合物を含む混合物の焼成によ
り熱安定性黒色顔料が製造される。方法の間に形成され
るSO2を見ると、廃ガスは高価な脱硫を行わなければ
ならない。マンガン含有率が11.5−46%の場合に
黒色顔料が得られ、これは鉄−対−マンガンの比率が5
−0.5:1に対応し、14−23%が好ましい。従っ
てこの方法は、ビクスバイトの相が顔料の性質を担って
いるとするDE−B 17 67 868の記載に従っ
ている。鉄−対−マンガンの比率が>5:1に対応する
11.5%以下のマンガン含有率の場合、茶色の顔料が
得られる。
酸鉄及びマンガン−含有化合物を含む混合物の焼成によ
り熱安定性黒色顔料が製造される。方法の間に形成され
るSO2を見ると、廃ガスは高価な脱硫を行わなければ
ならない。マンガン含有率が11.5−46%の場合に
黒色顔料が得られ、これは鉄−対−マンガンの比率が5
−0.5:1に対応し、14−23%が好ましい。従っ
てこの方法は、ビクスバイトの相が顔料の性質を担って
いるとするDE−B 17 67 868の記載に従っ
ている。鉄−対−マンガンの比率が>5:1に対応する
11.5%以下のマンガン含有率の場合、茶色の顔料が
得られる。
【0007】US−A 3,655,418では、鉄及
びマンガンの水酸化物を凝集剤の存在下で溶液から沈澱
させ、焼成する。その特性を考えると、沈澱は濾過及び
洗浄が難しい。得られたフィルターケーク中の塩含有物
は焼成過程で広範囲の焼結を起こし、粉砕するのが困難
な炉のクリンカーを形成する。顔料は着色強度が不足し
ており、明らかに茶色がかっている。さらに焼成過程に
おける塩の分解は、炉の廃ガスを広範囲で精製しなけれ
ばならないことを意味する。
びマンガンの水酸化物を凝集剤の存在下で溶液から沈澱
させ、焼成する。その特性を考えると、沈澱は濾過及び
洗浄が難しい。得られたフィルターケーク中の塩含有物
は焼成過程で広範囲の焼結を起こし、粉砕するのが困難
な炉のクリンカーを形成する。顔料は着色強度が不足し
ており、明らかに茶色がかっている。さらに焼成過程に
おける塩の分解は、炉の廃ガスを広範囲で精製しなけれ
ばならないことを意味する。
【0008】DE−C 191 063に従い、アニリ
ン法で製造した原料の焼成によりヘマタイト構造の茶色
又は黒色酸化物が得られる。この周知の方法で得られる
黒色顔料は、はっきりした赤味及び低い着色強度が顕著
である。BayferroxR303Tと比較したこの
着色強度は、わずか40−50%である。
ン法で製造した原料の焼成によりヘマタイト構造の茶色
又は黒色酸化物が得られる。この周知の方法で得られる
黒色顔料は、はっきりした赤味及び低い着色強度が顕著
である。BayferroxR303Tと比較したこの
着色強度は、わずか40−50%である。
【0009】従って本発明が提出する課題は、上記の欠
点を持たず、着色強度の高い熱安定性黒色顔料の提供で
ある。
点を持たず、着色強度の高い熱安定性黒色顔料の提供で
ある。
【0010】
【発明の簡単な説明】本発明は、ヘマタイト構造のマン
ガン及び鉄の混合酸化物であり、マンガン含有率が3−
35重量%であり、淡色化状態(10部の二酸化チタン
及び1部の黒色顔料の配合物)において塗料システムの
測色法試験による絶対明度が、CIELAB単位でL*
が60から70、a*が−0.5から1.9、b*が−
4から−6.5である耐熱性黒色顔料に関する。本発明
は又、スピネルの構造を持つ相を含むMn及びFe酸化
物又は水酸化物の原料を調製し、その後原料を500−
1,000℃の範囲の温度の酸化雰囲気中で焼成するこ
とを含む、黒色顔料の製造法に関する。
ガン及び鉄の混合酸化物であり、マンガン含有率が3−
35重量%であり、淡色化状態(10部の二酸化チタン
及び1部の黒色顔料の配合物)において塗料システムの
測色法試験による絶対明度が、CIELAB単位でL*
が60から70、a*が−0.5から1.9、b*が−
4から−6.5である耐熱性黒色顔料に関する。本発明
は又、スピネルの構造を持つ相を含むMn及びFe酸化
物又は水酸化物の原料を調製し、その後原料を500−
1,000℃の範囲の温度の酸化雰囲気中で焼成するこ
とを含む、黒色顔料の製造法に関する。
【0011】
【詳細な説明】ここで驚くべきことに、Fe3O4/Mn
3O4混合結晶系の、スピネルの構造の相を含む沈澱生成
物の焼成により、Fe2O3/Mn2O3系の深黒色顔料が
得られることを見いだした。本発明の方法を用いて、マ
ンガン含有率がわずか3重量%の黒色顔料が得られ、マ
ンガン含有率が約5−10重量%の場合は深黒色顔料が
得られる。
3O4混合結晶系の、スピネルの構造の相を含む沈澱生成
物の焼成により、Fe2O3/Mn2O3系の深黒色顔料が
得られることを見いだした。本発明の方法を用いて、マ
ンガン含有率がわずか3重量%の黒色顔料が得られ、マ
ンガン含有率が約5−10重量%の場合は深黒色顔料が
得られる。
【0012】本発明の方法により製造するFe2O3/M
n2O3混合結晶系の顔料は、基本的にヘマタイト構造の
相を含み、3−35%のマンガンを含む。ヘマタイト相
は顔料の少なくとも60重量%、好ましくは80重量%
以上を成す。
n2O3混合結晶系の顔料は、基本的にヘマタイト構造の
相を含み、3−35%のマンガンを含む。ヘマタイト相
は顔料の少なくとも60重量%、好ましくは80重量%
以上を成す。
【0013】従って本発明は、ヘマタイト構造のマンガ
ン及び鉄の混合酸化物を含み、マンガン含有率が3−3
5重量%であり、淡色化状態(10部の二酸化チタンB
ayertitanR−KB−2及び1部の黒色顔料の
配合物)において絶対明度が、CIELAB単位でL*
が60から70、a*が−0.5から1.9、好ましく
は0−1.2、b*が−4から−6.5、好ましくは−
5.0から−6.0である耐熱性黒色顔料に関する。
ン及び鉄の混合酸化物を含み、マンガン含有率が3−3
5重量%であり、淡色化状態(10部の二酸化チタンB
ayertitanR−KB−2及び1部の黒色顔料の
配合物)において絶対明度が、CIELAB単位でL*
が60から70、a*が−0.5から1.9、好ましく
は0−1.2、b*が−4から−6.5、好ましくは−
5.0から−6.0である耐熱性黒色顔料に関する。
【0014】本発明は、Fe2O3/Mn2O3系の顔料で
はビクスバイトの構造の相が黒色顔料の性質を担ってお
り、ヘマタイト相が望ましくない赤味がかった底色及び
比較的低い着色強度を示すという、DR−B 17 6
7 868から発した偏見を克服する。
はビクスバイトの構造の相が黒色顔料の性質を担ってお
り、ヘマタイト相が望ましくない赤味がかった底色及び
比較的低い着色強度を示すという、DR−B 17 6
7 868から発した偏見を克服する。
【0015】本発明の黒色顔料は、<1重量%、特に<
0.3重量%のSiO2含有物を含むのが好ましい。従
ってこの点で、本発明の黒色顔料は無機二酸化マンガン
を用いた焼成により得た顔料と異なる。
0.3重量%のSiO2含有物を含むのが好ましい。従
ってこの点で、本発明の黒色顔料は無機二酸化マンガン
を用いた焼成により得た顔料と異なる。
【0016】本発明の黒色顔料の着色強度は、特にその
マンガン含有率により決まる。
マンガン含有率により決まる。
【0017】鉄−対−マンガンの比率が10:1から
4:1の場合に特に着色強度の高い顔料が得られ、これ
はマンガン含有率14重量%に相当する。この範囲でマ
ンガン含有率の増加と共に顔料は着色強度が高くなり、
赤味及び黄味をほとんど示さない。鉄−対−マンガンの
比率が4:1以下の場合、焼成原料中にビクスバイト構
造の相がさらに観察される。従って鉄−対−マンガンの
比率が4:1以下の顔料はマンガン含有率の増加と共に
着色強度の向上を示さない。
4:1の場合に特に着色強度の高い顔料が得られ、これ
はマンガン含有率14重量%に相当する。この範囲でマ
ンガン含有率の増加と共に顔料は着色強度が高くなり、
赤味及び黄味をほとんど示さない。鉄−対−マンガンの
比率が4:1以下の場合、焼成原料中にビクスバイト構
造の相がさらに観察される。従って鉄−対−マンガンの
比率が4:1以下の顔料はマンガン含有率の増加と共に
着色強度の向上を示さない。
【0018】黒色顔料の明度は、添加元素の含有率の影
響も受ける。1種類かそれ以上のアルミニウム、クロ
ム、チタン、マグネシウム、カルシウム及び亜鉛などの
元素を酸化物の形態で最高5重量%の合計量で含む本発
明の顔料は、特に優れた明度を示す。
響も受ける。1種類かそれ以上のアルミニウム、クロ
ム、チタン、マグネシウム、カルシウム及び亜鉛などの
元素を酸化物の形態で最高5重量%の合計量で含む本発
明の顔料は、特に優れた明度を示す。
【0019】本発明は又、本発明の黒色顔料の製造法に
おいて、最初にスピネルの構造の相を含むMn及びFe
酸化物又は水酸化物から成る原料を調製し、その後50
0−1,000℃、好ましくは600−800℃の範囲
の温度の酸化雰囲気中で焼成することを特徴とする方法
に関する。
おいて、最初にスピネルの構造の相を含むMn及びFe
酸化物又は水酸化物から成る原料を調製し、その後50
0−1,000℃、好ましくは600−800℃の範囲
の温度の酸化雰囲気中で焼成することを特徴とする方法
に関する。
【0020】基本的に原料は、大体の組成がFe3-XM
nxO4であるスピネルの構造の相を含み、0<X<3が
特に適している。
nxO4であるスピネルの構造の相を含み、0<X<3が
特に適している。
【0021】原料は、鉄及びマンガンの塩をアルカリの
存在下で酸化する沈澱法により調製するのが好ましい。
存在下で酸化する沈澱法により調製するのが好ましい。
【0022】その製造法は、例えばUS 3,822,
210により周知である。
210により周知である。
【0023】窒素吸着法(DIN 66 131)によ
り決定した比表面積が2−20m2/g、好ましくは4
−10m2/gの原料が、本発明の顔料の製造に特に適
している。それより微粒子の原料を焼成すると、望まし
くない赤味又は黄味がかった底色を示す顔料を与え、非
常に粗い粒子の原料を焼成すると、着色強度の低い顔料
を与える。従って比表面積が4−10m2/gの原料が
着色強度が高く、望ましくない底色を持たない顔料を与
えるので特に適している。
り決定した比表面積が2−20m2/g、好ましくは4
−10m2/gの原料が、本発明の顔料の製造に特に適
している。それより微粒子の原料を焼成すると、望まし
くない赤味又は黄味がかった底色を示す顔料を与え、非
常に粗い粒子の原料を焼成すると、着色強度の低い顔料
を与える。従って比表面積が4−10m2/gの原料が
着色強度が高く、望ましくない底色を持たない顔料を与
えるので特に適している。
【0024】沈澱原料を500−1,000℃、好まし
くは600−800℃の温度で、典型的には15−18
0分(滞留時間)かけて焼成する。ヘマタイト構造の相
への反応を完結するのに800℃にて約5分の滞留時間
が十分である。焼成は、650−750℃の温度で1−
180分及び30−120分の滞留時間をかけて行うの
が好ましい。なぜならこのような条件下では明瞭な焼結
が起こらず、苦心して粉砕する必要がないからである。
焼成には湿潤フィルターケーク又は乾燥原料を使用する
ことができる。原料の塩含有率は1%以下、好ましくは
0.5%以下である。塩含有率の増加と共に焼成の間に
明瞭な焼結が観察される。その場合、苦心して粉砕を行
わないと着色強度の高い顔料を得ることができない。
くは600−800℃の温度で、典型的には15−18
0分(滞留時間)かけて焼成する。ヘマタイト構造の相
への反応を完結するのに800℃にて約5分の滞留時間
が十分である。焼成は、650−750℃の温度で1−
180分及び30−120分の滞留時間をかけて行うの
が好ましい。なぜならこのような条件下では明瞭な焼結
が起こらず、苦心して粉砕する必要がないからである。
焼成には湿潤フィルターケーク又は乾燥原料を使用する
ことができる。原料の塩含有率は1%以下、好ましくは
0.5%以下である。塩含有率の増加と共に焼成の間に
明瞭な焼結が観察される。その場合、苦心して粉砕を行
わないと着色強度の高い顔料を得ることができない。
【0025】焼成は、典型的酸素含有率が10−20体
積%の酸素含有雰囲気下における直接又は間接燃焼によ
り行う。
積%の酸素含有雰囲気下における直接又は間接燃焼によ
り行う。
【0026】方法の一般的具体化の場合、アルカリ沈澱
剤を用いて二価の鉄及びマンガンの塩を20:1から
2:1のモル比で沈澱させ、使用する沈澱剤の量は使用
する金属塩のモル量の少なくとも2倍である。アルカリ
沈澱の後に、60℃から沸点の温度の撹拌槽中で3−8
時間エアレーションを行う。得られた懸濁液を吸引漏斗
上で濾過し、塩含有率が1重量%以下になるまで洗浄す
る。洗浄したフィルターケークを湿潤状態で、又は乾燥
後に焼成する。
剤を用いて二価の鉄及びマンガンの塩を20:1から
2:1のモル比で沈澱させ、使用する沈澱剤の量は使用
する金属塩のモル量の少なくとも2倍である。アルカリ
沈澱の後に、60℃から沸点の温度の撹拌槽中で3−8
時間エアレーションを行う。得られた懸濁液を吸引漏斗
上で濾過し、塩含有率が1重量%以下になるまで洗浄す
る。洗浄したフィルターケークを湿潤状態で、又は乾燥
後に焼成する。
【0027】焼成は、酸化雰囲気のマッフル炉又は回転
キルン中、500−900℃の温度で行う。滞留時間は
数分から数時間までの範囲であることができる。
キルン中、500−900℃の温度で行う。滞留時間は
数分から数時間までの範囲であることができる。
【0028】通常の顔料製造で使用されるミル、例えば
ディスクミル、振動ボールミル又はジェットミル中で粉
砕した後、DIN 6174/ISO 7724,1−
3ドラフトに従い、結合剤F48又はL64中で着色強
度及び色合いの決定のための試験を行い、CIELAB
(c/2度)値を実施例に示す。参照試料として黒色顔
料BayferroxR303T(Bayer AGの
製品)を使用する。
ディスクミル、振動ボールミル又はジェットミル中で粉
砕した後、DIN 6174/ISO 7724,1−
3ドラフトに従い、結合剤F48又はL64中で着色強
度及び色合いの決定のための試験を行い、CIELAB
(c/2度)値を実施例に示す。参照試料として黒色顔
料BayferroxR303T(Bayer AGの
製品)を使用する。
【0029】本発明は、建築材料の着色及び耐熱性塗料
系における本発明の黒色顔料の利用にも関する。
系における本発明の黒色顔料の利用にも関する。
【0030】以下の実施例は、本発明の説明を目的とし
ており、いかようにも本発明を制限するものではない。
ており、いかようにも本発明を制限するものではない。
【0031】
比較実施例1 DE−A 02 159 364の実施例4にならっ
た。回折分析により、洗浄し乾燥した原料は基本的にβ
−FeOOHを含む。焼成顔料は、ヘマタイト相に加え
て他の相を含む。顔料はDismembratorR中
で粉砕した(3分、スチールボール)。顔料の着色強度
はda*=0.9及びdb*4.7にて350%であ
る。顔料は明瞭な茶の底色を示し、深い黒色の着色に不
適当である。 比較実施例2 DE−A 02 159 364の実施例3にならっ
た。基本的に顔料はヘマタイトの構造の相を含み、茶−
黒色である。着色強度はda*=4.9及びdb*=1
2にて355%である。
た。回折分析により、洗浄し乾燥した原料は基本的にβ
−FeOOHを含む。焼成顔料は、ヘマタイト相に加え
て他の相を含む。顔料はDismembratorR中
で粉砕した(3分、スチールボール)。顔料の着色強度
はda*=0.9及びdb*4.7にて350%であ
る。顔料は明瞭な茶の底色を示し、深い黒色の着色に不
適当である。 比較実施例2 DE−A 02 159 364の実施例3にならっ
た。基本的に顔料はヘマタイトの構造の相を含み、茶−
黒色である。着色強度はda*=4.9及びdb*=1
2にて355%である。
【0032】比較実施例3 DE−A 26 20 963の実施例1にならった。
顔料は850℃にて3時間焼成し、Dismembra
torR中で粉砕した(3分、スチールボール)。Ba
yferroxR303Tと比較して、顔料の着色強度
はds*=0.1及びdb*=−0.1にて105%で
ある。
顔料は850℃にて3時間焼成し、Dismembra
torR中で粉砕した(3分、スチールボール)。Ba
yferroxR303Tと比較して、顔料の着色強度
はds*=0.1及びdb*=−0.1にて105%で
ある。
【0033】回折分析により、顔料はビクスバイト及び
ヘマタイトの構造の相を含む。
ヘマタイトの構造の相を含む。
【0034】比較実施例4 DE−A 1 191 063の実施例4にならった。
600−800℃の温度で焼成することにより茶−黒色
の顔料を得た。この顔料は、深い黒着色に不適当であ
る。回折分析により、顔料はビクスバイト及びヘマタイ
トの構造の相を含む。
600−800℃の温度で焼成することにより茶−黒色
の顔料を得た。この顔料は、深い黒着色に不適当であ
る。回折分析により、顔料はビクスバイト及びヘマタイ
トの構造の相を含む。
【0035】実施例1 通気撹拌機を備えた30lの撹拌槽で、200g/lの
FeSO4を含む10.1lのFeSO4溶液及び600
g/lのMnSO4・H2Oを含む0.9lのMnSO4
溶液を合わせ、窒素でパージした。その後NaOH濃度
が656g/lの水酸化ナトリウム2.3リットルを1
5分かけて加え、撹拌しながら85℃に加熱した。その
後85℃にて300l/時間の空気を5.5時間通し
た。吸引漏斗上で黒色の懸濁液を約20lの水を用いて
洗浄し、空気循環乾燥室で80℃にて乾燥した。分析に
よると乾燥原料は、0.2%の可溶性塩を含む。原料の
比表面積は、5.3m2/gと測定される。回折分析に
よると、原料はスピネルの構造の相を含む。
FeSO4を含む10.1lのFeSO4溶液及び600
g/lのMnSO4・H2Oを含む0.9lのMnSO4
溶液を合わせ、窒素でパージした。その後NaOH濃度
が656g/lの水酸化ナトリウム2.3リットルを1
5分かけて加え、撹拌しながら85℃に加熱した。その
後85℃にて300l/時間の空気を5.5時間通し
た。吸引漏斗上で黒色の懸濁液を約20lの水を用いて
洗浄し、空気循環乾燥室で80℃にて乾燥した。分析に
よると乾燥原料は、0.2%の可溶性塩を含む。原料の
比表面積は、5.3m2/gと測定される。回折分析に
よると、原料はスピネルの構造の相を含む。
【0036】300gの原料を回転キルン中で700℃
にて4時間焼成し、その間500l/時間の空気を通し
た。分析によると顔料は12.5%のMnを含む。顔料
のX−線回折図は、ヘマタイトの回折線のみを示す。D
ismembratorR型の振動ボールミル中で種々
の方法で顔料を粉砕した。
にて4時間焼成し、その間500l/時間の空気を通し
た。分析によると顔料は12.5%のMnを含む。顔料
のX−線回折図は、ヘマタイトの回折線のみを示す。D
ismembratorR型の振動ボールミル中で種々
の方法で顔料を粉砕した。
【0037】a)1分、めのうボール b)3分、スチールボール c)スチームジェット粉砕。
【0038】L64、F48及びスパー中における測色
法試験により、着色強度が200−260%であること
が明らかになった。顔料は深い黒色であり、望ましくな
い色味は示さない。
法試験により、着色強度が200−260%であること
が明らかになった。顔料は深い黒色であり、望ましくな
い色味は示さない。
【0039】
【表1】 粉砕 試験媒体 着色強度 da* db* ───────────────────────────────── 1分、めのう L64 201 −0.2 −0.3 3分、スチール L64 260 0 0.1 スチームジェット L64 260 0.2 0.1 スチームジェット F48 252 0.4 0 スチームジェット スパー 214 0.2 −0.9 実施例2 原料の調製に11.85lのFeSO4(200g/
l)、0.28lのMnSO4溶液(600g/lMn
SO4・H2O)及び2.32lの水酸化ナトリウム(6
56g/l)を用いる他は実施例1と同様の方法を用い
た。原料の比表面積は3.8m2/gと測定された。塩
含有率は0.3重量%である。分析によると原料はスピ
ネルの構造の相を含む。原料を乾燥し、500l/時間
の空気を通じた回転キルン中で700℃にて4時間焼成
した。DismembratorR(1分、めのうボー
ル)中で粉砕した後、顔料の着色強度は、da*=1.
4及びdb*=0.4にて164%である。
l)、0.28lのMnSO4溶液(600g/lMn
SO4・H2O)及び2.32lの水酸化ナトリウム(6
56g/l)を用いる他は実施例1と同様の方法を用い
た。原料の比表面積は3.8m2/gと測定された。塩
含有率は0.3重量%である。分析によると原料はスピ
ネルの構造の相を含む。原料を乾燥し、500l/時間
の空気を通じた回転キルン中で700℃にて4時間焼成
した。DismembratorR(1分、めのうボー
ル)中で粉砕した後、顔料の着色強度は、da*=1.
4及びdb*=0.4にて164%である。
【0040】分析によると、顔料は3.9重量%のMn
を含み、ヘマタイトの構造の相のみを含む。
を含み、ヘマタイトの構造の相のみを含む。
【0041】実施例3 原料の製造に11.39lのFeSO4(200g/
l)、0.47lのMnSO4溶液(600g/lMn
SO4・H2O)及び2.32lの水酸化ナトリウム(6
56g/l)を用いる他は実施例1と同様の方法を用い
た。分析によると原料はスピネルの構造の相を含む。比
表面積は、3.6m2/gと測定される。
l)、0.47lのMnSO4溶液(600g/lMn
SO4・H2O)及び2.32lの水酸化ナトリウム(6
56g/l)を用いる他は実施例1と同様の方法を用い
た。分析によると原料はスピネルの構造の相を含む。比
表面積は、3.6m2/gと測定される。
【0042】原料を700℃にて4時間焼成し、蒸気−
対−生成物の比率が3:1にてスチームジェットミル中
で粉砕した。L64中における測色法評価により、30
3Tと比較した顔料の着色強度は、da*=0.6及び
db*=0.6にて208%である。分析によると、顔
料は6.4%のMnを含み、ヘマタイトの構造の相を含
む。
対−生成物の比率が3:1にてスチームジェットミル中
で粉砕した。L64中における測色法評価により、30
3Tと比較した顔料の着色強度は、da*=0.6及び
db*=0.6にて208%である。分析によると、顔
料は6.4%のMnを含み、ヘマタイトの構造の相を含
む。
【0043】実施例4 10.1lのFeSO4(200g/l)、0.94l
のMnSO4溶液(600g/lMnSO4)及び2.3
2lの水酸化ナトリウム(656g/l)を用いる他は
実施例1と同様の方法を用いて原料を製造した。
のMnSO4溶液(600g/lMnSO4)及び2.3
2lの水酸化ナトリウム(656g/l)を用いる他は
実施例1と同様の方法を用いて原料を製造した。
【0044】原料の比表面積は、5.2m2/gと測定
される。分析によると原料はスピネルの構造の相を含
む。
される。分析によると原料はスピネルの構造の相を含
む。
【0045】原料を550℃にて4時間焼成し、Dis
membratorR中でめのうボールを用いて1分間
粉砕した。L64中の顔料の着色強度は、da*=−
0.1及びdb*=0にて222%である。マンガン含
有率は13.8%である。分析によると顔料は、ヘマタ
イト構造の相を含む。
membratorR中でめのうボールを用いて1分間
粉砕した。L64中の顔料の着色強度は、da*=−
0.1及びdb*=0にて222%である。マンガン含
有率は13.8%である。分析によると顔料は、ヘマタ
イト構造の相を含む。
【0046】実施例5 実施例4に記載の原料を予備加熱した磁製皿に入れ、マ
ッフル炉中、700℃にて種々の時間で焼成し、その後
DismembratorR(1分、めのうボール)中
で粉砕した。
ッフル炉中、700℃にて種々の時間で焼成し、その後
DismembratorR(1分、めのうボール)中
で粉砕した。
【0047】
【表2】 焼成時間 着色強度 da* db* ──────────────────────────── 10分 197 −0.5 0.4 30分 192 −0.6 0.5 60分 188 −0.7 0.6 2分 225 0.9 1.3 4分 225 0 0.1 実施例6 反応の間、pH値が10.5の一定に保たれるように水
酸化ナトリウムの添加を制御する以外、方法は実施例1
と同様である。原料の比表面積は、10m2/gであ
る。原料を700℃で2時間焼成し、Dismembr
atorR中でスチールボールを用いて3分間粉砕し
た。顔料のL64中における着色強度は、da*=1.
3及びdb*=1.7にて330%である。
酸化ナトリウムの添加を制御する以外、方法は実施例1
と同様である。原料の比表面積は、10m2/gであ
る。原料を700℃で2時間焼成し、Dismembr
atorR中でスチールボールを用いて3分間粉砕し
た。顔料のL64中における着色強度は、da*=1.
3及びdb*=1.7にて330%である。
【0048】
【表3】 表1 実施例1−6及び比較実施例1−3の絶対明度 L64中で淡色化:10部の二酸化チタンBayert
inR−KB−2及び1部の黒色顔料の配合物。
inR−KB−2及び1部の黒色顔料の配合物。
【0049】 実施例 L* a* b* C* ──────────────────────────────── 1a 64.6 0.7 −6.1 6.1 1b 64.3 0.8 −5.8 5.9 1c 64.4 0.8 −5.9 5.9 2 69.5 1.9 −5.1 5.4 3 66.7 1.2 −5.2 5.3 4 66.6 0.5 −6.0 6.0 5a 64.6 0.7 −5.7 5.7 b 65.1 0.5 −5.8 5.8 c 64.7 0.5 −6.0 6.0 d 66.1 1.5 −4.5 4.7 e 66.1 0.6 −5.7 5.7 6 61.3 2.0 −4.1 4.6 7 67.1 −0.2 −5.9 5.9 比較実施例 1 61.5 1.6 −1.6 2.3 2 61.4 5.6 −5.8 8.1 3 73.3 0.5 −5.0 5.0 303T 73.9 0.4 −5.0 5.0 実施例7 10.84lのFeSO4(200g/l)、1.99
lのMnSO4(600g/lMnSO4・H2O)及び
5.25lのNaOH(350g/l)を使用する以
外、方法は実施例1と同様であった。
lのMnSO4(600g/lMnSO4・H2O)及び
5.25lのNaOH(350g/l)を使用する以
外、方法は実施例1と同様であった。
【0050】分析によると原料はスピネル構造の相を含
む。比表面積は、6.4m2/gと測定された。原料を
750℃で4時間焼成し、DismembratorR
(1分、めのうボール)中で粉砕した。顔料の着色強度
は、da*=−0.6、db*=0.1及びdc*=−
0.1にて208%である。顔料は23%のMnを含
む。
む。比表面積は、6.4m2/gと測定された。原料を
750℃で4時間焼成し、DismembratorR
(1分、めのうボール)中で粉砕した。顔料の着色強度
は、da*=−0.6、db*=0.1及びdc*=−
0.1にて208%である。顔料は23%のMnを含
む。
【0051】相分析によると顔料は、ヘマタイト及びビ
クスバイトの構造の相を含む。ヘマタイト相が約85%
を成す。
クスバイトの構造の相を含む。ヘマタイト相が約85%
を成す。
【0052】本発明の主たる特徴及び態様は以下の通り
である。
である。
【0053】1.耐熱性黒色顔料において、ヘマタイト
構造のマンガン及び鉄の混合酸化物であり、マンガン含
有率が3−35重量%であり、淡色化状態(10部の二
酸化チタン及び1部の黒色顔料の配合物)において塗料
システムの測色法試験による絶対明度が、CIELAB
単位でL*が60から70、a*が−0.5から1.
9、b*が−4から−6.5であることを特徴とする顔
料。
構造のマンガン及び鉄の混合酸化物であり、マンガン含
有率が3−35重量%であり、淡色化状態(10部の二
酸化チタン及び1部の黒色顔料の配合物)において塗料
システムの測色法試験による絶対明度が、CIELAB
単位でL*が60から70、a*が−0.5から1.
9、b*が−4から−6.5であることを特徴とする顔
料。
【0054】2.第1項に記載の耐熱性黒色顔料におい
て、マンガン含有率が6−18重量%であることを特徴
とする顔料。
て、マンガン含有率が6−18重量%であることを特徴
とする顔料。
【0055】3.第1項に記載の耐熱性黒色顔料におい
て、明度がa*に関して0−1.2であることを特徴と
する顔料。
て、明度がa*に関して0−1.2であることを特徴と
する顔料。
【0056】4.第1項に記載の耐熱性黒色顔料におい
て、明度がb*に関して−5.0から−6.0であるこ
とを特徴とする顔料。
て、明度がb*に関して−5.0から−6.0であるこ
とを特徴とする顔料。
【0057】5.第1項に記載の耐熱性黒色顔料におい
て、SiO2を1重量%以下の量で含むことを特徴とす
る顔料。
て、SiO2を1重量%以下の量で含むことを特徴とす
る顔料。
【0058】6.第1項に記載の耐熱性黒色顔料におい
て、さらに1種類かそれ以上のアルミニウム、クロム、
チタン、マグネシウム、カルシウム及び亜鉛から成る群
より選んだ元素の酸化物を最高5重量%の合計量で含む
ことを特徴とする顔料。
て、さらに1種類かそれ以上のアルミニウム、クロム、
チタン、マグネシウム、カルシウム及び亜鉛から成る群
より選んだ元素の酸化物を最高5重量%の合計量で含む
ことを特徴とする顔料。
【0059】7.第6項に記載の耐熱性黒色顔料におい
て、SiO2を0.3重量%以下の量で含むことを特徴
とする顔料。
て、SiO2を0.3重量%以下の量で含むことを特徴
とする顔料。
【0060】8.第1項に記載の黒色顔料の製造法にお
いて、最初にスピネルの構造の相を含むMn及びFe酸
化物又は水酸化物の原料を調製し、その後500−1,
000℃の範囲の温度の酸化雰囲気中で焼成することを
特徴とする方法。
いて、最初にスピネルの構造の相を含むMn及びFe酸
化物又は水酸化物の原料を調製し、その後500−1,
000℃の範囲の温度の酸化雰囲気中で焼成することを
特徴とする方法。
【0061】9.第8項に記載の方法において、焼成温
度が600−800℃であることを特徴とする方法。
度が600−800℃であることを特徴とする方法。
【0062】10.第8項に記載の方法において、原料
を鉄及びマンガンの塩をアルカリの存在下で酸化する沈
澱法により製造することを特徴とする方法。
を鉄及びマンガンの塩をアルカリの存在下で酸化する沈
澱法により製造することを特徴とする方法。
【0063】11.第8項に記載の方法において、窒素
吸着法により決定する原料の比表面積が2−20m2/
gであることを特徴とする方法。
吸着法により決定する原料の比表面積が2−20m2/
gであることを特徴とする方法。
【0064】12.第11項に記載の方法において、原
料の比表面積が4−10m2/gであることを特徴とす
る方法。
料の比表面積が4−10m2/gであることを特徴とす
る方法。
【0065】13.第8項に記載の方法において、焼成
の前に原料を塩含有率が1重量%以下になるまで洗浄
し、湿潤フィルターケークの形態で又は乾燥状態で原料
を焼成炉に導入することを特徴とする方法。
の前に原料を塩含有率が1重量%以下になるまで洗浄
し、湿潤フィルターケークの形態で又は乾燥状態で原料
を焼成炉に導入することを特徴とする方法。
【0066】14.第13項に記載の方法において、原
料を塩含有率が0.5重量%以下になるまで洗浄するこ
とを特徴とする方法。
料を塩含有率が0.5重量%以下になるまで洗浄するこ
とを特徴とする方法。
【0067】15.第8項に記載の方法において、焼成
段階の滞留時間が1−180分であることを特徴とする
方法。
段階の滞留時間が1−180分であることを特徴とする
方法。
【0068】16.第15項に記載の方法において、焼
成段階の滞留時間が30−120分であることを特徴と
する方法。
成段階の滞留時間が30−120分であることを特徴と
する方法。
【0069】17.着色剤を含むオートクレーブ−硬化
改良建築材料において、改良点として第1項に記載の黒
色顔料である着色剤を含むことを特徴とする材料。
改良建築材料において、改良点として第1項に記載の黒
色顔料である着色剤を含むことを特徴とする材料。
【0070】18.着色剤を含む改良耐熱性塗料システ
ムにおいて、改良点として第1項に記載の黒色顔料であ
る着色剤を含むことを特徴とするシステム。
ムにおいて、改良点として第1項に記載の黒色顔料であ
る着色剤を含むことを特徴とするシステム。
Claims (4)
- 【請求項1】 耐熱性黒色顔料において、ヘマタイト構
造のマンガン及び鉄の混合酸化物であり、マンガン含有
率が3−35重量%であり、淡色化状態(10部の二酸
化チタン及び1部の黒色顔料の配合物)において塗料シ
ステムの測色法試験による絶対明度が、CIELAB単
位でL*が60から70、a*が−0.5から1.9、
b*が−4から−6.5であることを特徴とする顔料。 - 【請求項2】 請求項1に記載の黒色顔料の製造法にお
いて、最初にスピネル構造の相を含むMn及びFe酸化
物又は水酸化物の原料を調製し、その後500−1,0
00℃の範囲の温度の酸化雰囲気中で焼成することを特
徴とする方法。 - 【請求項3】 着色剤を含むオートクレーブ−硬化改良
建築材料において、改良点として請求項1に記載の黒色
顔料である着色剤を含むことを特徴とする材料。 - 【請求項4】 着色剤を含む改良耐熱性塗料システムに
おいて、改良点として請求項1に記載の黒色顔料である
着色剤を含むことを特徴とするシステム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4121789A DE4121789A1 (de) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Temperaturstabiles schwarzpigment, verfahren zu seiner herstellung sowie dessen verwendung |
DE4121789.6 | 1991-07-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05221653A true JPH05221653A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=6435198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4190193A Pending JPH05221653A (ja) | 1991-07-02 | 1992-06-25 | 耐熱性黒色顔料、その製造法及びその利用 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5269841A (ja) |
EP (1) | EP0523399B1 (ja) |
JP (1) | JPH05221653A (ja) |
AT (1) | ATE133923T1 (ja) |
AU (1) | AU645695B2 (ja) |
CA (1) | CA2072667A1 (ja) |
DE (2) | DE4121789A1 (ja) |
ES (1) | ES2084876T3 (ja) |
ZA (1) | ZA924879B (ja) |
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WO2011058966A1 (ja) | 2009-11-11 | 2011-05-19 | 戸田工業株式会社 | 赤外線反射性黒色顔料、該赤外線反射性黒色顔料を用いた塗料及び樹脂組成物 |
WO2012133646A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 戸田工業株式会社 | 耐熱性黒色粉体及びその製造方法、該耐熱性黒色粉体を用いた塗料及び樹脂組成物 |
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US6503316B1 (en) | 2000-09-22 | 2003-01-07 | Dmc2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag | Bismuth-containing laser markable compositions and methods of making and using same |
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US6579356B2 (en) | 2001-07-17 | 2003-06-17 | Engelhard Corporation | High strength Fe-Cr brown with excellent weathering |
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