JPH06100701A - 複合粒状顔料物質およびその製造方法 - Google Patents

複合粒状顔料物質およびその製造方法

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JPH06100701A JP5133580A JP13358093A JPH06100701A JP H06100701 A JPH06100701 A JP H06100701A JP 5133580 A JP5133580 A JP 5133580A JP 13358093 A JP13358093 A JP 13358093A JP H06100701 A JPH06100701 A JP H06100701A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 １種の物質の粒子が正の表面電荷を有し、第
二の物質の粒子が負の表面電荷を有する少なくとも２種
の化学的に別個な物質の結合体から成る複合粒状顔料物
質およびその製造方法を提供する。 【構成】 複合粒状顔料物質の製造方法は、第一粒状物
質の水性分散液を該粒状物質の粒子が正の表面電荷を有
するようなpHで形成し、第二の、化学的に別個な粒状物
質の粒子が負の表面電荷を有する該第二粒状物質の水性
分散液を、第一粒状物質の分散液のpH値と同じpHで結成
し、両分散液を一緒に混合することから成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、顔料複合体、特に、少
なくとも２種の異なる物質の粒子の結合体から成る複合
体に関する。
【０００２】
【従来の技術】ペイント皮膜のような顔料系内の顔料の
分散は、顔料の光学的効果に著しく影響することは周知
である。特に、顔料粒子の凝集は、粒子が光を散乱させ
る効果を減少させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、すぐ
れた光分散性を有し、かつ、多数の慣用顔料に比較して
同様な粒子の凝集が減少している複合物質を提供するこ
とである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複合粒
状顔料物質は、少なくとも２種の化学的に別個な物質の
結合体から成り、第一物質の粒子は正の表面電荷を有
し、第二物質の粒子は負の表面電荷を有し、前記の表面
電荷の結果として第一物質の粒子は第二物質の粒子と結
合して保持されている。
【０００５】複合体の粒子上の表面電荷の効果は、同様
な粒子間では析力を生じ、異なる粒子間では引力を生
じ、従って、同様な粒子の凝集を最小にするが、異種粒
子を含有する凝集塊は存在する構造体を供給する。かよ
うな構造体では比較的良好な分散、従って光分散の効率
の改良が得られる。
【０００６】また、本発明によれば、複合粒状顔料物質
の製造方法は、第一粒状物質の水性分散液および第二
の、化学的に別個の粒状物質の水性分散液を形成し、そ
の際、かように生成させた分散液のpHは、両粒状物質が
表面電荷を有し、第一粒状物質上の表面電荷が第二粒状
物質上の表面電荷と反対の符号であるような値であり、
そして、混合が一つの粒状物質上の表面電荷を逆転させ
ないような条件下で前記の分散液を混合することから成
る。
【０００７】本発明の方法の好ましい態様においては、
第一粒状物質の水性分散液は該第一粒状物質の粒子が正
の表面電荷を有するように形成し、第二の、化合的に別
個な粒状物質の粒子が負の表面電荷を有する該第二粒状
物質の水性分散液を、第一粒状物質の分散液のpH値と実
質的に同じpHで形成し、そしてかように形成した分散液
を一緒に混合することから成る。
【０００８】本発明の生成物は、少なくとも２種の化学
的に別個な物質の粒子を含有する複合物質である。一般
に、複合体において任意の粒状物質が使用できるが、生
成される複合体は顔料用であるから少なくとも１種の物
質は、通常顔料と見做される物質である。特に無機顔料
が好ましく、そして例えばかような顔料は、二酸化チタ
ン顔料、酸化亜鉛顔料、酸化アンチモン、バリウム顔
料、カルシウム顔料、ジルコニウム顔料、クロム顔料、
鉄顔料、マグネシウム顔料、鉛顔料、硫化亜鉛およびリ
トポンである。
【０００９】粒状物質の一つとして使用できる他の物質
は、シリカ、シリケート、アルミネート、硫酸塩、炭酸
塩またはクレーのような増量剤または充填剤である。顔
料として上記した化合物の非顔料形態も複合体の一方の
成分として使用できる。
【００１０】有機粒状物質も本発明の生成物中において
有用であり、特に微小球と一般に呼ばれるポリマー粒子
は複合体用のすぐれた成分である。比較的広い範囲のポ
リマーが微小球の形成に好適であり、かつ、多数の異種
の微小球が商用として入手できる。例えば、ポリスチレ
ン、ポリビニル クロライド、ポリエチレン、アクリル
ポリマーおよび多数のコポリマーから成る微小球が入手
でき、本発明の生成物において使用できる。
【００１１】微小球を使用する場合には、これらは中実
微小球から成るかまたは微小球が空隙または小胞を含有
してもよい。小胞入り微小球は、本発明による複合体の
顔料効果に寄与させるのに使用できる。
【００１２】本発明の最も好ましい態様は、二酸化チタ
ン粒子と無機充填剤または増量剤の粒子またはポリマー
微小球の結合体から成る複合体である、二酸化チタン
は、好ましくはルチル形二酸化チタンである。
【００１３】粒状物質の好ましい寸法は、ある程度粒子
の性質に依存する。粒状物質の一つが主要な顔料効果を
付与する目的で複合体に含まれている場合には、平均一
次粒度は好ましくは使用する物質に対して最適の顔料特
性を付与する寸法であろう。例えば、粒状物質の一つと
して二酸化チタン顔料が使用される場合には、その平均
寸法は好ましくは０．０５〜０．５μの間である。ルチ
ル形二酸化チタンの場合には、平均結晶寸法は最も好ま
しくは０．２〜０．３μの間であり、アナターゼ形二酸
化チタンの場合の平均結晶寸法は最も好ましくは０．１
〜０．３５μの間である。
【００１４】しばしば、複合体の一方の成分が顔料効果
用として複合体中に含まれている粒子の間隔をあけるた
めまたはこれらを支持する場合に使用される。かような
粒子は、「非顔料粒子」と呼ばれてきたが、これらの粒
子も複合体に幾分かの顔料効果を与える。
【００１５】複合体の一方の成分として使用される任意
の非顔料粒子の寸法は、非常に広い範囲にわたって変化
する。複合体によって最適の顔料効果が発揮されるこれ
らの粒子の寸法が一般に存在し、この寸法は顔料用粒子
の性質に依存する。例えば、顔料用粒子が０．２〜０．
３μの間の結晶寸法を有するルチル形二酸化チタンの場
合には、非顔料用粒子の平均寸法は好ましくは０．０２
〜０．３μの間である。
【００１６】しかし、非顔料粒子の寸法が最適顔料特性
用の寸法に近くない場合には、本発明による複合体は、
本発明の複合体の構造を形成することなく混合によって
製造された同様な顔料ブレンドに比較して改良された顔
料特性を発揮しない。例えば、顔料用二酸化チタンとク
レーのような充填剤から本発明の方法によって製造した
複合体は、二酸化チタンとクレーとの混合から製造した
同様のペイントのコントラスト比より高いコントラスト
比を有するペイントを製造できる。
【００１７】従って、０．２〜０．３μの間の平均結晶
寸法を有するルチル形二酸化チタンと約４０μまでの平
均粒度を有する第二の粒状物質とから本発明による有用
な複合体が製造できる。
【００１８】使用する粒状物質の比は、粒子の相対的寸
法に依存する。例えば、顔料用粒子が０．２〜０．３μ
の平均結晶寸法を有する二酸化チタンおよび０．０２〜
０．３μの平均粒度を有する非顔料粒子である場合に
は、二酸化チタン対非顔料粒子の比は好ましくは容積で
０．３：１〜３：１である。しかし、非顔料粒子が０．
５〜１０μの間の平均寸法を有する場合には、二酸化チ
タン対非顔料粒子の比は好ましくは容量で０．０５：１
〜１．５：１である。
【００１９】本発明の方法において、本発明の複合生成
物中において結合される粒状物質は水中に別個に分散さ
せる。これらの分散液は、任意の好適の手段によって製
造できる。最も好ましくは、粒状物質を分散剤の不存在
下で水と共にかく拌する方法であるが、商用と入手でき
る分散液を使用するのがしばしば便利であり、かような
分散液はしばしば分散剤が含まれている。これらの分散
剤の存在は、本発明の方法におけるかような分散液の使
用の妨げにはならない。
【００２０】好ましくは粒状物質の分散液を微粉砕工程
に処して存在する任意の凝集体を破壊し、粒子の分散度
を最適にする。微粉砕は例えば高速インペラーミル、ボ
ールミル、サンドミルまたは超音波の使用によって行う
ことができる。
【００２１】粒状物質の一方の分散液のpHは、粒子の表
面が正電荷を有するように選ばれる。選択する実際のpH
値は、粒状物質の性質および粒子の表面の性質に依存す
る。例えば、アルミナ被覆を有する二酸化チタン粒子
は、約６より低いpHで分散させた場合には実質的に正電
荷を有するが、シリカ被覆二酸化チタン粒子は約２のpH
より低い場合には実質的に正の表面電荷を有するであろ
う。
【００２２】本発明の方法において、上述した分散液の
一方が正の表面電荷を有する粒子を含有し、そして負の
表面電荷を有する粒子を含有する他の分散液と混合す
る。この他の分散液は任意のpHで製造できるが、好まし
くは本方法の混合工程を簡単にするために、他の分散液
のpHを、正の表面電荷を有する粒子の分散液のpHと実質
的に同じにする。
【００２３】２種の分散液のpH値が実質的に同じ場合に
は、本発明の生成物は任意の好適な手段によって混合物
をかく拌しながらこれらの２種の分散液を混合すること
によって容易に製造できる。例えば、かく拌、再循環混
合によってまたは混合物に超音波振動を作用させること
によって２種の分散液の適切な混合が行なわれる。典型
的には、分散液の一方を他の分散液に徐々に添加するか
または２種の分散液をかく拌混合帯域へ同時に導入す
る。
【００２４】例えば分散液が混合のために選択したpH値
で安定性が悪い場合には、２種の分散液を実質的に異な
るpH値で製造することが必要である。実質的に異なるpH
値を有する分散液を使用することが必要な場合には、い
ずれかの粒状物質上の表面電荷の符号を、混合の間起り
うるpHの何等かの変化によって逆転させないような条件
下で分散液を混合することが重要である。例えば、混合
工程の間酸または塩基の添加によってpHを調整すること
が必要である。
【００２５】例えば、アルミナ被覆二酸化チタンからの
複合体の製造のための好適なpH値は、約４〜５である。
しかし、商用として入手できるポリマー微小球は、しば
しば約７〜９のpHの分散液として供給される。しかし、
本発明による生成物は、酸の同時添加によって得られる
混合物のpHを４〜５の範囲内に維持しながら商用の微小
球分散液をpH４〜５の二酸化チタンの分散液に添加する
ことによって二酸化チタンおよびポリマー微小球から製
造することができる。
【００２６】本発明の方法では、複合顔料物質が分散液
の形態で得られ、これは例えば水性ペイント、または紙
被覆において使用するのに便利な形態である。しかし、
本発明生成物は例えば濾過によって分散液から分離し、
乾燥させて固体生成物にすることもできる。
【００２７】本発明の生成物は、例えばペイント、イン
キ、紙およびプラスチックスにおける顔料として使用す
ることができ、かつ、複合体物質の成分の同等量の単な
る混合によって形成される顔料系に比較して改良された
顔料特性を示す。
【００２８】以下の例は、本発明を例示するものであ
る。
【００２９】例１． 水酸化ナトリウムを使用して１３
００ｇの脱イオン水のpHを１０に調整した。かく拌しな
がら、pHを１０に維持しつつ、７００ｇの炭酸カルシウ
ム（Ｓｎｏｗｃａｌ ６０）を添加した。炭酸カルシウ
ムの添加の完了後もかく拌を続けた。
【００３０】稀硫酸を使用して１８９．４ｇの脱イオン
水のpHを３に調整した。かく拌を継続し、かつ、pHを３
に維持しながら１０２ｇの二酸化チタン顔料（Ｔｉｏｘ
ｉｄｅ銘柄ＴＲ９２）を前記の水に添加した。全顔料添
加後もかく拌を続けた。
【００３１】稀硫酸を使用して炭酸カルシウムスラリー
をpH＝６に調整し、そして水酸化ナトリウム溶液を使用
して二酸化チタン顔料スラリーをpH＝６に調整した。は
げしくかく拌しながら顔料スラリーを炭酸カルシウムス
ラリーに添加した。全顔料の添加後もかく拌をさらに１
０分間続けた。
【００３２】得られたスラリーを濾過し、かつ、熱水で
洗浄した。濾過および１００℃で一晩乾燥後に乾燥複合
体を２mmの篩を通して砕き、かつ、空気流体エネルギー
ミルを通過させた。
【００３３】得られた生成物を次のペイント配合物にお
いて試験した。
【００３４】
【表１】 重 量 部 標準ペイント 試験ペイント 水 38.80 38.80 ヒドロキシエチルセルロース 0.50 0.50 (Cellobond QP 4400H) アンモニア 0.10 0.10 ポリ燐酸ナトリウム(Calgon) 0.40 0.40 ポリカルボン酸のＮａ塩(Orotan 731) 0.40 0.40 ノニオン界面活性剤(Triton CF10) 0.10 0.10 ブチルカルビトール アセテート 2.00 2.00 非−シリコーン小胞剤(Nopco NS 1) 0.10 0.10 制生剤(Acticide BX) 0.10 0.10 焼成チャイナクレー(Polester 200P) 13.20 13.20 天然炭酸カルシウム(Snowcal 60) 13.20 - 二酸化チタン(TR92) 15.00 13.55 複合物質(TR92/Snowcal 60) - 14.65 ビニルアセテート／Veova 10エマルション 16.10 16.10 (Emultex VV536) 粒状物容量濃度 64.3% 二酸化チタン容量濃度 17.2% 増量剤容量濃度 47.1%
【００３５】試験結果 標 準 試 験 被覆力２０ｍ2 ／リットルでのコントラスト比 88.90 90.09
【００３６】例２． pH４．６で３５３ｇの水中に３６
１ｇの二酸化チタン顔料（Ｔｉｏｘｉｄｅ ＴＲ９２）
を高速インペラーを使用して分散させ、稀硫酸を使用し
てこのpH値を維持した。この顔料分散液を緩和にかく拌
しながら３０分かけて２００ｇのＬｙｔｒｏｎ ２１０
１（ポリスチレン粒子の５２％水性分散液）に添加し、
この場合もpH４．６に調整した。添加の間、硫酸の添加
によって混合物のpHを４．６に維持した。全顔料スラリ
ーを添加したとき、混合物をさらに１０分間かく拌し、
次いで稀水酸化アンモニウムを使用してpHを８．５に上
昇させた。
【００３７】分析により、ポリスチレン粒子対顔料比は
容量で１．１４：１であることが示された。
【００３８】この生成物を次のペイントにおけるスラリ
ーとして試験した。
【００３９】
【表２】 重 量 部 標準ペイント 試験ペイント 水 35.74 17.65 ヒドロキシエチルセルロース 0.75 0.75 (Cellobond QP 4400H) アンモニア(0.88) 0.34 0.34 ポリカルボン酸のＮａ塩(Dispex N40) 0.44 0.44 ノニオン界面活性剤(Triton CF10) 0.04 0.04 凝集溶剤(Texanol) 1.62 1.62 消泡剤(Foamaster E75C) 0.12 0.12 制生剤(Nuosept 95) 0.12 0.12 二酸化チタン(Tioxide TR92) 19.60 2.45 Lytron 2101 10.87 - 複合物質(Lytron/TR92) - 46.12 ビニルアセテート／Veova 10エマルション 30.34 30.34 (Vinamul 6955) ──────────────────────────────────── 粒状物容量濃度 40% 顔料容量濃度 20% ポリマービーズ容量濃度 20%
【００４０】試験結果 標 準 試 験 被覆力２０ｍ2 ／リットルでのコントラスト比 89.55 90.28 被覆力２０ｍ2 ／リットルでのＹB 81.24 82.77
【００４１】例３． １８１ｇの二酸化チタン顔料（Ｔ
ｉｏｘｉｄｅ ＴＲ９２）をpH４．６で１８時間のボー
ル ミル処理によって１７７ｇの水に分散させた。この
顔料分散液に、２００ｇのＬｙｔｒｏｎ ２１０１（ポ
リスチレン粒子の５２％水性分散液）を、やはりpH４．
６に調整して添加した。次いでこの混合物をさらに１６
時間ボールミル処理し、この間硫酸の添加によってpHを
４．６に維持した。ボールミル処理後に、稀水酸化アン
モニウムを使用してpHを８．５に上昇させた。分析によ
って、ポリスチレン粒子対顔料の比が容量で２．２７：
１であることが示された。
【００４２】この生成物を次のペイント中におけるスラ
リーとして試験した。
【００４３】
【表３】 重 量 部 標準ペイント 試験ペイント 水 35.68 30.82 ヒドロキシエチルセルロース 0.65 0.65 (Cellobond QP 4400H) アンモニア(0.88) 0.42 0.42 ポリカルボン酸のＮａ塩(Dispex N40) 0.53 0.53 ノニオン界面活性剤(Triton CF10) 0.04 0.04 凝集溶剤(Texanol) 1.98 1.98 消泡剤(Foamaster E75C) 0.14 0.14 制生剤(Nuosept 95) 0.14 0.14 二酸化チタン(Tioxide TR92) 17.91 13.53 Lytron 2101 5.51 - 複合物質(Lytron/TR92) - 14.74 ビニルアセテート／Veova 10エマルション 36.99 36.99 (Vinamul 6955) ──────────────────────────────────── 粒状物容量濃度 28% 顔料容量濃度 18% ポリマービーズ容量濃度 10%
【００４４】試験結果 標 準 試 験 被覆力２０ｍ2 ／リットルでのコントラスト比 89.61 90.27 被覆力２０ｍ2 ／リットルでのＹB 80.09 81.38
【００４５】例４． １リットルの水を２％の水性塩酸
を使用してpH３に調整した。８００ｇの焼成クレー増量
剤（Ｐｏｌｅｓｔａｒ ２００Ｐ）を徐々に添加し、pH
を４以下に維持した。得られたスラリーに４４．４重量
％の固形分を含有し、最終pHが４．０であることが見出
された。このスラリーをＳｉｌｖｅｒｓｏｎ高速インペ
ラーを使用し、３０分間微粉砕した。１０００ｇのポリ
スチレンビーズ（Ｌｙｔｒｏｎ ２１０１）の４８％分
散液を別個にpH４．０に低下させた。
【００４６】増量剤スラリーおよびビーズ分散液を、２
０部のＬｙｔｒｏｎ分散液対３０部のＰｏｌｅｓｔａｒ
スラリー（容量で）の相対割合でポンプ送りで超音波流
動セル中において混合した。流動セルは３００Ｗの出力
を有し、２０KHz の振動数で超音波に当てた。１５分後
に、Ｐｏｌｅｓｔａｒスラリータンクが空になり、そし
てＬｙｔｒｏｎの流れを停止させた。生成物のpHを稀ア
ンモニアの使用によって８．５に上昇させた。確実に均
質にするためにスラリーをＳｉｌｖｅｒｓｏｎＳｔａｔ
ｏｒ／Ｒｏｔｏｒミル中において５分間微粉砕した。ス
ラリーを分析し、重量で５７．４％の水、２９．８％の
Ｐｏｌｅｓｔａｒおよび１２．８％のＬｙｔｒｏｎビー
ズから成ることが見出された。
【００４７】生成物を透過電子顕微鏡によって観察し、
ポリスチレンビーズがクレーの粒子の周囲に層として分
布し、ポリスチレンビーズの凝集のないことが示され
た。
【００４８】例５． 二酸化チタン顔料（Ｔｉｏｘｉｄ
ｅ ＴＲ９２）をpH４．５で水中で微粉砕することによ
って該顔料のスラリーをpH４．５で５０重量％固形分濃
度で製造した。
【００４９】ポリマー ビーズ対二酸化チタンの３種の
異なる容量比（１．０７：１、１．５４：１および２．
１１：１）でスラリーを製造し、このスラリー部分を、
Ｒｏｐａｑｕｅ ＯＰ６２（Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａ
ｓ）として販売されている中空ポリマービーズの分散液
とを超音波流動セル中において混合した。ビーズスラリ
ーは、３８％重量固形分として供給され、そして５％の
Ｆｅｎｏｐｏｎ ＥＰ１１０（界面活性剤）が添加され
ており、そして二酸化チタンスラリーと混合する前にpH
を４．５に調整した。超音波流動セル中におけるかく拌
は、２０KHz の振動数および３００Ｗの出力の超音波で
行った。
【００５０】複合顔料の３種のスラリーを、各ペイント
が４０％の合計粒状物容量濃度（Ｐ．ｖ．ｃ．）を有す
るようにペイント中に配合した。合計Ｐ．ｖ．ｃ．は複
合顔料によって占められる乾燥ペイント皮膜中における
全容量％を表わす。上記の３種の顔料スラリーから製造
されたペイントは、従って、それぞれ２０．７％、２
４．３％および２７．２％のビーズ容量濃度（ｂ．ｖ．
ｃ．）およびそれぞれ１９．３％、１５．７％および１
２．８％のＴｉＯ2 の容量濃度を有する。
【００５１】皮膜形成エマルション（Ｖｉｎａｍｕｌ
６９５５）および複合顔料スラリーを除くすべての他の
成分を一緒に混合することによってペイントを製造し
た。これらの混合成分に皮膜形成エマルション次いで複
合顔料を添加し、かく拌によって配合した。複合顔料を
含有するこれらの３種のペイントと同じ組成を有する３
種の標準ペイントを、ペイント製造の慣用方法によって
製造した。ペイントは次の組成を有していた。Ｒｏｐａ
ｑｕｅ ＯＰ６２ビーズは３８％分散体として使用し、
複合顔料は上記したように製造したスラリーとして使用
した。しかし、組成は乾燥重量基準で表わし、ビーズお
よび複合顔料と共に添加された水は下記に示した水の量
に含めた。
【００５２】
【表４】
【００５３】
【表５】
【００５４】例６． ５０％のスチレン、１％メタクリ
ル酸および４９％のメチルメタクリレートを含有するモ
ノマー混合物から慣用のエマルション重合方法によって
ポリ（スチレン アクリレート）ビーズを製造した。ポ
リスチレンビーズは、０．０６μの平均直径を有した。
【００５５】８００ｇの二酸化チタン顔料（ＴＩＯＸＩ
ＤＥ ＴＲ９２、ＴｉｏｘｉｄｅＧｒｏｕｐ Ｌｉｍｉ
ｔｅｄ）を、８００mlの水に添加し、pHを４．５に調整
した。得られたスラリーをＳｉｌｖｅｒｓｏｎ Ｓｔａ
ｔｏｒ／Ｒｏｔｏｒミル中において４５分間均質化し
た。ポリ（スチレン アクリレート）ビーズの水性懸濁
液のpHも４．５に調整した。
【００５６】顔料：ビーズの流量比１：１で、二酸化チ
タンスラリーおよびポリ（スチレンアクリレート）懸濁
液を超音波流動セルを通過させることによって同時混合
した。混合工程の間、流動セルの内容物を２００KHz の
振動数および３００Ｗの出力で超音波処理をした。得ら
れた生成物を集め、pH８に調整（稀アンモニアを使用し
て）した後、Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎで２０分間微粉砕し
た。生成物を分析し、重量比で５３．２：１０．３：３
６．５の水：ビーズ：顔料を含有することが示された。
【００５７】上記の生成物を、４０％の粒状物容量濃度
を有するペイントに調合した。ペイントは、皮膜形成エ
マルション（Ｖｉｎａｍｕｌ ６９５５）および複合顔
料スラリー以外の全成分を一緒に混合し、続いて最初に
皮膜形成エマルションそして二番目に複合顔料スラリー
を添加し、かく拌によって混合することによって製造し
た。この場合には、複合顔料の有利性を例示するために
２種の標準ペイントも製造した。両者は試験ペイントと
同じビーズおよび二酸化チタン容量濃度を含有したが、
いずれも複合顔料は含有させなかった。第一（Ｉ）にお
いては、使用したビーズは複合顔料の製造に使用したの
と同じバッチのポリ（スチレン アクリレート）ビーズ
を使用し、そして第二（II）においては使用したビーズ
は商用のポリスチレン ビーズ（Ｌｙｔｒｏｎ ２１０
１）であった。
【００５８】ペイントは次の配合を有し、この中でＬｙ
ｔｒｏｎ ２１０１ビーズ、ポリ（スチレンアクリレー
ト）ビーズおよび複合顔料は例５と同様に乾燥重量基準
で示した。
【００５９】
【表６】 重 量 部 試験ペイ 標準ペイ 標準ペイ ント ント(I) ント(II) 水 212.00 212.00 229.40 ヒドロキシエチルセルロース 3.00 3.00 3.00 (Cellobond QP 4400H) アンモニア (0.88) 2.32 2.32 2.32 ポリカルボン酸のＮａ塩(Dispex N40) 2.96 2.96 2.96 ノニオン界面活性剤(Triton CF10) 0.24 0.24 0.24 凝集溶剤(Texanol) 10.96 10.96 10.96 消泡剤(Foamaster E75C) 0.80 0.80 0.80 制生剤(Nuosept 95) 0.80 0.80 0.80 二酸化チタン(Tioxide TR92) - 127.90 127.90 ポリ（スチレン アクリレート）ビーズ - 92.50 - （乾燥重量） Lytron 2101 ビーズ（乾燥重量） - - 74.55 複合顔料 （ポリ（スチレン アクリレート）／ＴｉＯ2 ） 220.41 - - （乾燥重量） Vinamul 6955 （55％） 204.56 204.56 204.56 粒状物容量濃度 40% 顔料容量濃度 19.4% ポリマービーズ容量濃度 20.6%
【００６０】
【表７】試験結果 標 準(I) 標 準(II) 試 験 ２０ｍ2 ／ｌでのコントラスト比 89.5 89.3 90.6 ２０ｍ2 ／ｌでのＹB 81.2 80.9 82.4 光沢（６０°） 39% 51% 47%
【００６１】二酸化チタン顔料（ＴＩＯＸＩＤＥ ＴＲ
９２、Ｔｉｏｘｉｄｅ ＧｒｏｕｐＬｉｍｉｔｅｄ）の
５３重量％水性分散液を製造した。スラリーをpH４．５
に調整し、完全に分散させるために高剪断ミル中におい
て微粉砕した。そのままのpH４．０および０．０７５μ
の平均粒度を有する実験等級のビニルアセテート／Ｖｅ
ｏＶａポリマーエマルションを顔料スラリーに添加し
た。添加は、２種の流体を同時に１０．５部のポリマー
エマルション対１部の顔料スラリー（容量で）の相対流
量でセル中に通過させることによって行った。凝集物を
破砕するために、得られたスラリーを高剪断ミキサー中
において５分間分散させた。pHを８に調整した。
【００６２】スラリーの組成は、３３．５：１５．０：
５１．５（重量基準）のＴｉＯ2 ：ビーズ：水の割合で
あることが見出された。ビーズ対顔料比（容量比）は
１．６９：１であった。スラリーを例５と同様な方法を
使用して評価用として高品質外面用艶消配合物に配合し
た。この配合物においては、ＴｉＯ2 容量濃度は１４．
８８％であり、ビニル アセテート／ＶｅｏＶａビーズ
容量濃度は２５．１１％であった。このペイントは３
０．０１％の容量固形分含量を有した。同様な組成であ
るが、慣用のペイント製造方法で製造したペイントを標
準として製造した。
【００６３】製造したペイントは次の組成を有した、表
中のビニルアセテート／ＶｅｏＶａビーズおよび複合顔
料は例５と同様に乾燥重量基準で表わした。
【００６４】
【表８】 重 量 部 標準ペイント 試験ペイント 水 223.20 223.19 ヒドロキシエチルセルロース 3.00 3.00 (Cellobond QP 4400H) アンモニア(0.88) 2.32 2.32 ポリカルボン酸のＮａ塩(Dispex N40) 2.96 2.96 ノニオン界面活性剤(Triton CF10) 0.24 0.24 凝集溶剤(Texanol) 10.96 10.96 消泡剤(Foamaster E75C) 0.80 0.80 制生剤(Nuosept 95) 0.80 0.80 二酸化チタン(Tioxide TR92) 101.00 - ビニルアセテート／VeoVa エマルション 102.81 - （乾燥重量） 複合顔料（ポリマーエマルション／ＴｉＯ2 - 203.81 −乾燥重量） Vinamul 6955 （55％） 204.56 204.56
【００６５】
【表９】試験結果 標 準 試 験 ６０°光沢 61% 66% 被覆力（注参照） 6.87ｍ2 ／l 7.49ｍ2 ／l 散乱係数 3.907 4.181
【００６６】注：拡散力は、ある特定量の隠蔽力（Ｏｂ
ｌｉｔｅｒａｔｉｏｎ）（この試験においては９８のコ
ントラスト比）を確保しながら１リットルのペイントに
よって被覆できる面積である。
【００６７】例８． ４８％固形分でのポリスチレンビ
ーズ（Ｌｙｔｒｏｎ ２１０１）の分散液２００ｇのpH
を９から７に低下させた。別個に、１８７．５ｇの炭酸
鉛（白色鉛顔料、Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ｌｅａｄから
の白色鉛顔料）をＳｉｌｖｅｒｓｏｎミルで２０分間微
粉砕することによって５７６ｇ／リットルの濃度で水中
に分散させた。このスラリーのpHを６．５に調整し、次
いでこれをかく拌しながらビーカー中のＬｙｔｒｏｎビ
ーズ分散液に徐々に添加した。複合顔料の得られたスラ
リーのpHを稀アンモニアで８．５の値に上昇させた。こ
の複合顔料スラリーの組成は：１７４．１ｇの炭酸鉛、
９６ｇ（乾燥重量基準）のＬｙｔｒｏｎビーズおよび３
７８ｇの水であった。
【００６８】比較用として、pH８で炭酸鉛のスラリーと
pH８のＬｙｔｒｏｎ ２１０１ビーズの４８％スラリー
とを混合することによって同じ組成を有する標準スラリ
ーを製造した。
【００６９】炭酸鉛、Ｌｙｔｒｏｎビーズおよび複合顔
料の重量を例５と同様に乾燥重量で示した下記の配合を
使用して２種のスラリーからペイントを製造した。
【００７０】
【表１０】 重 量 部 標準ペイント 試験ペイント 水 235.85 235.85 ヒドロキシエチルセルロース 1.75 1.75 (Cellobond QP 4400H) アンモニア(0.88) 2.32 2.32 ポリカルボン酸のＮａ塩(Dispex N40) 2.96 2.96 ノニオン界面活性剤(Triton CF10) 0.24 0.24 凝集溶剤(Texanol) 10.96 10.96 消泡剤(Foamaster E75C) 0.80 0.80 制生剤(Nuosept 95) 0.80 0.80 炭酸鉛（乾燥重量） 100.80 - Ｌｙｔｒｏｎ ２１０１ビーズ（乾燥重量） 115.70 - 複合顔料（乾燥重量） - 216.50 Vinamul 6955 （55％） 204.56 204.56
【００７１】試験ペイントは、５μ以上の少数の粒子を
含むが良く分散されており、引き伸したとき平滑な皮膜
が得られた。しかし、引き伸したときの標準ペイントの
外観は、０．５μ付近の多数の凝集物／凝結体の存在に
よって損なわれていた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｃ 1/02 ＰＡＤ 8218−4Ｊ 1/04 ＰＡＥ 8218−4Ｊ 1/22 ＰＡＬ 8218−4Ｊ 1/36 ＰＡＴ 8218−4Ｊ ＰＡＶ 8218−4Ｊ 3/06 ＰＢＳ 8218−4Ｊ 3/10 ＰＢＷ 8218−4Ｊ Ｄ２１Ｈ 19/38 17/67 (72)発明者 ジョン ロブ イギリス国クリーブランド，ストックトン オン ティーズ，フェアーフィールド, ウィムポウル ロード 61 (72)発明者 ジョナサン バンフォード イギリス国クリーブランド，ストックトン オン ティーズ，ハートバーン，フリー サム グロウブ 31 (72)発明者 ポール フレデリク ディエツ イギリス国クリーブランド，ハートルプー ル，ハスウェル アベニュー ９ (72)発明者 ジョン テムパーリィ イギリス国ストックトン オン ティー ズ，セッジフィールド，ウォーリントン ドライブ 18

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一物質の粒子が正の表面電荷を有し、
    そして第二物質の粒子が負の表面電荷を有する少なくと
    も２種の化学的に別個の物質の結合から成る複合粒状顔
    料物質であって、前記の表面電荷の結果として第一物質
    の粒子が、第二物質の粒子に結合して保持されているこ
    とを特徴とする前記の複合粒状顔料物質。
  2. 【請求項２】 前記の第一物質および前記の第二物質の
    少なくとも一つが無機顔料である請求項１に記載の複合
    粒状顔料物質。
  3. 【請求項３】 前記の無機顔料が、二酸化チタン顔料、
    酸化亜鉛顔料、アンチモン顔料、バリウム顔料、カルシ
    ウム顔料、ジルコニウム顔料、クロム顔料、鉄顔料、マ
    グネシウム顔料、鉛顔料、硫酸亜鉛またはリトポンであ
    る請求項２に記載の複合粒状顔料物質。
  4. 【請求項４】 前記の第一物質および前記の第二物質の
    少なくとも一つが、シリカ、シリケート、アルミナ、硫
    酸塩、炭酸塩またはクレーである請求項１〜３の任意の
    １項に記載の複合粒状顔料物質。
  5. 【請求項５】 前記の第一物質および前記の第二物質の
    少なくとも一つが、有機ポリマーである請求項１〜４の
    任意の１項に記載の複合粒状顔料物質。
  6. 【請求項６】 有機ポリマーが、ポリスチレン、ポリビ
    ニルクロライド、ポリエチレン、アクリルポリマーまた
    はコポリマーである請求項５に記載の複合粒状顔料物
    質。
  7. 【請求項７】 有機ポリマーの粒子が、空隙または小胞
    を含有する微小球から成る請求項５または６に記載の複
    合粒状顔料物質。
  8. 【請求項８】 二酸化チタン粒子と無機充填剤または増
    量剤の粒子との結合体から成る請求項１〜４の任意の１
    項に記載の複合粒状顔料物質。
  9. 【請求項９】 二酸化チタン粒子とポリマー微小球との
    結合体から成る請求項５〜７の任意の１項に記載の複合
    粒状顔料物質。
  10. 【請求項１０】 前記の二酸化チタンが、ルチル形二酸
    化チタンである請求項８または９に記載の複合粒状顔料
    物質。
  11. 【請求項１１】 二酸化チタン顔料と化学的に別個の物
    質との結合体から成り、該二酸化チタン顔料が０．０５
    〜０．５μの間の平均結晶寸法を有する請求項１〜１０
    の任意の１項に記載の複合粒状顔料物質。
  12. 【請求項１２】 前記の二酸化チタン顔料が、ルチル形
    二酸化チタンであり、かつ、０．２〜０．３μの間の平
    均結晶寸法を有する請求項１１に記載の複合粒状顔料物
    質。
  13. 【請求項１３】 前記の二酸化チタンが、アナターゼ形
    二酸化チタンであり、かつ、０．１〜０．３５μの間の
    平均結晶寸法を有する請求項１１に記載の複合粒状顔料
    物質。
  14. 【請求項１４】 ルチル形二酸化チタンと化学的に別個
    の物質との結合体から成り、該化学的に別個の物質が４
    ０μまでの平均粒度を有する請求項１２に記載の複合粒
    状顔料物質。
  15. 【請求項１５】 前記の化学的に別個の物質が、０．０
    ２〜０．３μの間の平均粒度を有する請求項１４に記載
    の複合粒状顔料物質。
  16. 【請求項１６】 前記の二酸化チタンおよび化学的に別
    個の物質が、容量で０．３〜３部の二酸化チタン対１部
    の化学的に別個な物質の相対量で存在する請求項１５に
    記載の複合粒状顔料物質。
  17. 【請求項１７】 前記の化学的に別個な物質が、０．５
    〜１０μの間の平均粒度を有し、かつ、存在する二酸化
    チタンと化学的に別個な物質の相対量が、容量で０．０
    ５〜１．５部の二酸化チタン対１部の化学的に別個な物
    質である請求項１４に記載の複合粒状顔料物質。
  18. 【請求項１８】 複合粒状顔料物質の製造方法であっ
    て、第一粒状物質の水性分散液および第二の、化学的に
    別個な粒状物質の水性分散液を形成し、その際、かよう
    に形成した分散液のpHが両粒状物質の粒子が表面電荷を
    有するような値であり、第一粒状物質上の表面電荷が第
    二粒状物質上の表面電荷に対して反対の符号であり、そ
    して混合が一つの物質上の表面電荷の符号の逆転を生じ
    ないような条件下で前記の分散液を混合することを特徴
    とする前記の方法。
  19. 【請求項１９】 第一粒状物質の水性分散液を、第一粒
    状物質の粒子が正の表面電荷を有するpHで形成し、第二
    物質の粒子が負の表面電荷を有する第二粒状物質の水性
    分散液を前記の第一粒状物質の分散液のpH値と実質的に
    同じpHで形成し、そしてかように形成した分散液を一緒
    に混合する請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 第一粒状物質の水性分散液または第二
    粒状物質の水性分散液を、分散剤の不存在下で形成する
    請求項１８または１９に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 第一粒状物質の分散液および第二粒状
    物質の分散液の少なくとも一つを微粉砕工程に処する請
    求項１８〜２０の任意の１項に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記の微粉砕工程を、高速インペラー
    ミル、ボールミル、サンドミルまたは超音波の使用によ
    って行う請求項２１に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記の第一粒状物質がその粒子にアル
    ミナの被覆を有する二酸化チタンであり、かつ、該二酸
    化チタンの水性分散液を６以下のpHで形成する請求項１
    ８に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記の第一粒状物質がその粒子にシリ
    カの被覆を有する二酸化チタンであり、かつ、該二酸化
    チタンの水性溶液を２以下のpHで形成する請求項１８に
    記載の方法。
  25. 【請求項２５】 ２種の分散液を、かく拌、再循環混合
    または超音波の使用によって形成する請求項１８〜２４
    の任意の１項に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 ２種の分散液を同時にかく拌混合帯域
    へ導入することによって該２種の分散液の混合を行う請
    求項１８〜２５の任意の１項に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記の分散液を混合しながら酸または
    塩基を分散液に添加する請求項１８または２０〜２６項
    の任意の１項に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 ４〜５のpHで二酸化チタンの分散液
    を、７〜９のpHで形成したポリマー微小球の分散液と混
    合し、その間得られる混合物のpHを酸の同時添加によっ
    て４〜５の範囲内に維持する請求項２７に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 請求項１〜１７の任意の１項に記載の
    複合粒状顔料物質の水性分散液から成ることを特徴とす
    る複合顔料物質。
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