JPH11240712A - 沈降珪酸、被覆された状態での該化合物の製造法、および該化合物の使用 - Google Patents

沈降珪酸、被覆された状態での該化合物の製造法、および該化合物の使用

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JPH11240712A JP10350127A JP35012798A JPH11240712A JP H11240712 A JPH11240712 A JP H11240712A JP 10350127 A JP10350127 A JP 10350127A JP 35012798 A JP35012798 A JP 35012798A JP H11240712 A JPH11240712 A JP H11240712A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 次の物理化学的パラメーター:DIN661
31によるBET表面積400〜600m/g、DI
N53601によるDBP値300〜360g/100
g、DIN53194による突き固め重量70〜140
g/l、ISO1524によるグラインドメーター値1
5〜50μm、マルバーン(Malvern)粒度分布係数 I=d90−d10/2d50 を用いて測定した粒度分布係数I1.0未満を有する沈
降珪酸。 【解決手段】 公知の沈降珪酸を、篩分けミルまたは流
動床−反射光ミルを用いて粉砕することによって、沈降
珪酸を製造する。 【効果】 乾燥した塗料の表面光沢性が高く、透明性が
高く、かつ塗料の流動性(粘度)への影響が少ないこと
とともに、殊に高い艶消し効率を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、沈降珪酸、沈降珪
酸の製造法ならびに艶消し剤としての沈降珪酸の使用に
関する。
【0002】
【従来の技術】合成の沈降珪酸または珪酸ゲルを艶消し
剤として使用することは公知である(ドイツ連邦共和国
特許第2414478号、同第1767332号明細
書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第1669123号
明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公告第159286
5号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第3815
670号明細書)。
【0003】珪酸の艶消し能力は、種々の因子、例えば
珪酸の種類、粒度、粒度分布、屈折率、ひいては塗料系
にも依存する。特に重要なのは珪酸の二次粒子の粒状お
よび粒度分布である。
【0004】艶消し剤として使用される珪酸には、艶消
しされていない塗料フィルムと比較した光沢度の減少に
よって表わされる高い効率とともに、一連の他の要求が
課されている。すなわち、例えば導入される珪酸によ
る、塗料系の過剰の濃稠化は行われるべきではない。相
応する薄い塗料層の場合、平滑な塗料表面が得られるべ
きである。表面の品質に不利に影響をおよぼす斑点は、
回避されるべきである。
【0005】ドイツ連邦共和国特許出願公開第3144
299号明細書中には、次の物理化学的特性値: DIN66131によるBET表面積 400〜600m/g DIN53601によるDBP値 320〜360% および DIN66131によるBET表面積 400〜600m/g DIN53601によるDBP値 310〜360% DIN53194による突き固め重量 75〜120g/l 63μmを上回る“ALPINE−篩分け残留物” 0.1重量%未満 によって特徴付けられている沈降珪酸ならびにこの沈降
珪酸の製造法が記載されている。
【0006】この珪酸を製造する場合、噴霧乾燥に引き
続き、粉砕のためアルパイン横方向流ミルまたは放射ミ
ルが使用される。さらにこの文献中には、この沈降珪酸
が塗料のための貴重な高活性の艶消し剤であることが記
載されている。これらのミル型を用いて製造される沈降
珪酸は、完成した塗料中ではっきりした斑点により不利
な表面の粗面性をまねく。黒い焼き付けラッカーの場合
のグラインドメーター値(ISO1524による)は、
公知の沈降珪酸では100μmを上回るか、もしくは8
5〜90μmである。したがってこれらの沈降珪酸は、
艶消し剤としては限定されてのみ使用可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところでこれらの欠点
を有しない沈降珪酸を製造するという課題が課された。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の対象は、次の物
理化学的パラメーター: DIN66131によるBET表面積 400〜600m/g DIN53601によるDBP値 300〜360g/100g DIN53194による突き固め重量 70〜140g/l ISO1524によるグラインドメーター値 15〜 50μm マルバーン(Malvern)粒度分布係数 I=d90−d10/2d50 を用いて測定した粒度分布係数I 1.0未満 によって特徴付けられる、沈降珪酸である。
【0009】さらに本発明の対象は、次の物理化学的特
性値: DIN66131によるBET表面積 400〜600m/g DIN53601によるDBP値 340〜380% DIN53194による突き固め重量 180〜220g/l 63μmを上回る“ALPINE−篩分け残留物” 25〜 60重量% を有する沈降珪酸を、篩分けミルまたは流動床反射光ミ
ルを用いて粉砕することによって特徴付けられる、本発
明による次の物理化学的パラメーター: DIN66131によるBET表面積 400〜600m/g DIN53601によるDBP値 300〜360g/100g DIN53194による突き固め重量 70〜140g/l ISO1524によるグラインドメーター値 15〜 50μm マルバーン(Malvern)粒度分布係数 I=d90−d10/2d50 を用いて測定した粒度分布係数I 1.0未満 を有する沈降珪酸の製造法である。
【0010】出発珪酸は、文献のドイツ連邦共和国特許
出願公開第3144299号明細書中に記載されてい
る。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の例示的な実施態様の場
合、篩分けミルZPS(ジルコプレックス(Zirkoplex
(登録商標))、アルパイン株式会社(Alpine Aktienges
ellschaft)D−8900アウグスブルク在)もしくは流
動床−反射光ミルAFGが使用されてよい。
【0012】本発明の他の形成の場合、本発明による珪
酸は、所定の粒状断片を調節するため、磨砕後に篩分け
されてよい。本発明の有利な実施態様の場合、沈降珪酸
は図1による粒度分布を有していてよい。
【0013】篩分けは例えば、ターボプレックス−微粒
篩分け器(Turboplex−Feinstsichter)ATP(アルパイ
ン株式会社、D−8900アウグスブルク在)を用いて
実施されてよい。
【0014】本発明のもう1つの対象は、次の物理化学
的パラメーター: DIN66131によるBET表面積 351〜600m/g DIN53601によるDBP値 300〜360% 炭素含量 1〜 8% DIN53194による突き固め重量 7〜140g/l ISO1524によるグラインドメーター値 15〜 50μm 粒度分布係数I 1.0未満 によって特徴付けられる、ポリエチレンワックス乳濁液
を被覆した沈降珪酸である。
【0015】この沈降珪酸は次の物理化学的特性値: DIN66131によるBET表面積 400〜600m/g DIN53601によるDBP値 340〜380% DIN53194による突き固め重量 180〜220g/l 63μmを上回る“ALPINE−篩分け残留物” 25〜 60重量% を有するような沈降珪酸に、ポリエチレンワックス乳濁
液を添加し、乾燥し、かつ篩分けミルまたは流動床−反
射光ミルを用いて粉砕することによって製造されること
ができる。
【0016】本発明の実施態様の場合、沈降珪酸は製造
され、剪断力の作用下にフィルターケーキは液化され、
ポリエチレンワックス乳濁液が添加され、噴霧乾燥さ
れ、かつ篩分けミルまたは流動床−反射光ミルを用いて
磨砕されてよい。
【0017】出発珪酸としては有利にはドイツ連邦共和
国特許出願公開第3144299号明細書による沈降珪
酸が使用されてよい。
【0018】
【実施例】
例1 ドイツ連邦共和国特許第3144299号明細書の例1
により製造した沈降珪酸を、通過量およびプロセスパラ
メーター、例えば篩分け器回転数、ミル通過量または粉
砕空気量を変化させながら、ジルコプレックス((Zirko
plex)登録商標)篩分けミルZPS100、アルパイン
社(Fa.Alpine)、中で粉砕する。試験パラメーター、物
理化学的特性値、および黒の焼き付け塗料の場合に得ら
れる塗料技術的結果は第1表中に記載されている。
【0019】例2:ドイツ連邦共和国特許第31442
99号明細書の例1により製造した沈降珪酸を、通過量
およびプロセスパラメーター、例えば篩分け器回転数ま
たは粉砕空気量を変化させながら、流動床−反射光ミル
AFG200/l、アルパイン社(Fa.Alpine)、中で粉
砕する。試験パラメーター、物理化学的特性値、および
黒の焼き付け塗料の場合に得られる塗料技術的結果は第
2表中に記載されている。
【0020】例3:例1cもしくは例2c(第1表およ
び第2表参照)により製造される沈降珪酸を、ターボフ
レックス−微粒篩分け器(Turboflex-Feinsichter)AT
P50中で、さらに微粒画分および粗粒画分に篩分けす
る。プロセスの程度、物理的特性値、および黒の焼き付
け塗料の場合に測定される塗料技術的試験結果は第3表
中に記載されている。
【0021】例4(比較試験):ドイツ連邦共和国特許
第3144299号明細書の例6により製造した、粉砕
していない、噴霧乾燥した珪酸を、UP630型のアル
パイン−横方向流ミル上で粉砕する。得られた生成物の
物理化学的特性値および塗料技術的特性値は第4表中に
記載されている。
【0022】例5(比較例):ドイツ連邦共和国特許第
3144299号明細書の例9により製造した、粉砕し
ていない、噴霧乾燥した珪酸を、ミクログラインディン
グMC500の型の空気噴出ミルを用いて粉砕する。物
理化学的特性値および塗料技術的特性値は第4表中に記
載されている。
【0023】例1〜3により製造した沈降珪酸の作用も
しくは艶消し効率を、黒の焼き付け塗料の場合に試験す
る。ランゲによる光沢度とともに、60゜もしくは85
゜の反射角度で、ヘークマン(Hegman)によるグラインド
メーター値を判定する。
【0024】試験した艶消し珪酸の艶消し力のための1
つの尺度である光沢度の測定のため、B.ランゲ(Lang
e)による光沢計を使用する。B.ランゲによる光沢計は
入射角および反射角として60゜もしくは85゜の角度
を使用する。測定した光沢度を、パーセントで記載す
る。この値が低くなるほど、沈降珪酸の艶消し能力は良
好である。したがって、特定の光沢度もしくは所定の良
好な艶消し作用を達成するためには、より少ない艶消し
剤が使用されなくてはならない。
【0025】グラインドメーター値の測定は、グライン
ドメーターを用いて行われる。μm(マイクロメート
ル)で測定されるグラインドメーター値は、沈降珪酸の
攪拌後、完成した噴霧可能な塗料混合物中に存在する最
大粒子のための1つの尺度である。グラインドメーター
値は乾燥した塗料フィルム中の斑点形成に関係付けられ
てよく、その結果、グラインドメーターを用いて望まし
くない斑点または噴霧粒子が判明しうる(ISO152
4)。
【0026】塗料フィルム表面の性質を、ホンメルベル
ケ社(Firma Hommelwerke)の触針法(Tastschnittverfahr
en)により測定し、かつ平均粗面値(Ra)としてDI
N4768/1、DIN4762/1Eにより、および
測定した粗面深度(RZD)としてDIN4768/1
により記載する。
【0027】使用した黒の焼き付け塗料は次の組成を有
する: 重量部 カーボンブラックペースト タック1 8.0 イェーガリド(Jaegalyd)R40、キシロール中60% 50.8 マプレナール(Maprenal)MF800、ブタノール中55% 25.9 ベイシロン−塗料添加剤(Baysilone-Lackadditiv)OL、 キシロール中17.1% 2.0 希釈 13.3 100.0 希釈 キシロール 75.0 ブタノール 10.0 エトキシプロパノール 15.0 100.0 沈降珪酸4gを塗料100g上で、翼型攪拌機を用いて
2000rpmで10分間攪拌導入する。混合物の粘度
を、キシロールを用いて流出時間20秒に調節する(D
IN;ノズル4mm)。
【0028】塗料を薄板上に約30μmの厚さの乾燥層
で噴霧し、空気乾燥し、かつ180℃で30分焼きつけ
る。
【0029】例6:例1a〜cにより製造された沈降珪
酸、ドイツ連邦共和国特許第3815670号明細書の
記載により製造された沈降珪酸、ならびに商業的に得ら
れる製品(ニプシル(Nipsil)1009)の使用技術的性
質を、さらに2つの試験ラッカー系の場合に試験する。
【0030】 CC−塗料 重量部 アルフタレート(Alftalat)AN950、 ソルベッソ(Solvesso)150/ブチルグリコール中60% 29.30 ソルベッソ(Solvesso)150 2.60 二酸化チタン クロノス2059 33.60 アエロシル(Aerosil)R972 0.20 分散:ボールミルKU5 40時間、60rpm、 アルビット球(Alubitkugeln)19mm 4900g アルトフタレート(Altftalat)AN950、 ソルベッソ150/ブチルグリコール中60% 13.00 マプレナール(Maprenal)MF900、100% 8.10 マプレナール(maprenal)MF577、ブタノール中50% 0.80 ブチルグリコール 2.00 ソルベッソ150 2.90 キシロール 6.70 DOW CORNING PA 57 0.60 p-トルオールスルホン酸、ブタノール中20% 0.30 合計 100.00 使用前に、塗料150重量部中に艶消し剤3.2gを翼
型攪拌機を用いて2000rpmで分散させる。
【0031】 DD−塗料 重量部 CAB 381-0.5 0.3 酢酸ブチル、98% 11.0 エトキシプロピルアセテート 16.5 デスモフェン(Desmophen)800 15.0 デスモフェン(Desmophen)1100 20.0 モウイリット(Mowilit)、酢酸エチル中50% 3.0 ベイシロン(Baysilone)-塗料添加剤 0.1 キシロール 34.1 合計 100.00 まずCAB381−0.5 0.3重量部を注意深く配量
し、98%の酢酸ブチル11.0重量部およびエトキシ
プロピルアセテート16.5重量部中に、高速攪拌機を
用いて溶解させる。次に前記の順序で、他の成分を添加
し、かつ攪拌によって均質化する。
【0032】使用前に、翼型攪拌機を用いて光沢塗料を
均質化する。塗料100重量部中で、艶消し剤(量、第
6表参照)を翼型攪拌機を用いて2000rpmで分散
させる。15分間の排気時間後、硬化剤デスモジュール
(Desmodur)L75 50gを添加し、かつ翼型攪拌機を
用いて1000rpmで2分間均質化する。混合物を、
ドクターナイフを用いてスリット幅200μmで、既に
完璧に浄化されたガラス板上、ならびに黒く高光沢性に
塗布されたガラス板上に使用する。
【0033】CC−塗料の場合の試験結果は第5表に起
債されており、DD−塗料は第6表に記載されている。
比較のために、ドイツ連邦共和国特許第3815670
号明細書による沈降珪酸および市販の製品NIPSIL
E 1009を採用する。測定した特性値の対比は、
表から認めることができる。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】
【表4】
【0038】
【表5】
【0039】
【表6】
【0040】例7:艶消し効率を種々の塗料系の場合に
測定し、この場合、塗料の製造および使用をそれぞれ同
一の条件下に行う。
【0041】高い艶消し効率は、所定の光沢度(60゜
の角度で測定)を得るため、艶消し剤の需要(濃度)の
低いことを意味する。公知でない艶消し剤の艶消し効率
測定は、比較的に、すなわち公知の艶消し剤と比較して
行われ、その結果、光沢度測定(塗料の製造および使用
によって制限される)の場合の変動は、回避される。珪
酸の艶消し効率に決定的に影響を及ぼす重要な物理化学
的パラメーターは、珪酸の粒度分布である。基本的に、
同一の沈降法の場合、沈降珪酸の艶消し効率は粒度が小
さくなるのに伴って減少する(および逆である)ことが
あてはまる。沈降珪酸の微粒画分は、粗粒粉砕画分より
も、少ない艶消し効率を有する。
【0042】本発明による沈降珪酸の高い艶消し効率
は、次のように種々の塗料系中で確認される:
【0043】
【表7】
【0044】
【表8】
【0045】
【表9】
【0046】
【表10】
【0047】
【表11】
【0048】粒度測定を、マルバーン社(Fa.Malvern)の
レーザー光線−回折計を用いて行う。測定前に、攪拌下
および超音波の下に水中で珪酸を分散し、次にこの珪酸
分散液をポンプを用いて測定装置の光線の進路(キュヴ
ェット)中にポンプ移動させる。
【0049】シーンは、85゜の角度の場合に測定した
光沢度と、60゜の角度の場合に測定した光沢度との差
違である。
【0050】粘度の測定を、4mm−DIN−カップを
用いて行う。DIN53211による塗料の流出時間を
秒で測定する。
【0051】これは次のことを意味する: CC−塗料:コイル被覆塗料 DD−塗料:デスモジュール(Desmodur)デスモフェン(Desmophen)−塗料 デスモジュール(Desmodur):イソシアネートを基礎とする硬化剤 デスモフェン(Desmophen):結合剤成分としてのポリアルコール デスモジュール(Desmodur)/デスモフェン(Desmophen)はバイヤー社 (Bayer AG)の登録商標である。
【0052】CAB セルロースアセトブチレート A/M アルキド−メラミン塗料 例8: ポリエチレンワックス−乳濁液を用いた被覆 沈降珪酸を、ドイツ連邦共和国特許出願公開第3144
299号明細書、例1により製造する。剪断力を作用さ
せながら液化したフィルターケーキ(固体含量10.8
重量%)に、ワックス乳濁液(珪酸に対してワックス5
%)を添加し、さらに30分間強力に攪拌する。ワック
ス乳濁液の製造を、蒸気を用いて加熱可能で、ディスペ
ンサーを装備したオートクレーブ中で行う。このオート
クレーブ中、まず100℃で、アルキルポリグリコール
エーテル(マルロベット((Marlowet)登録商標)CF
W)4.8重量部を、約100℃の水81.0重量部中で
溶解する。引続き低圧−ポリエチレンワックス14.2
重量部を添加し、かつ130℃に加熱する。130℃に
達した際に、ディスペンサーのスイッチを入れ、かつ3
0分間分散させる。この時間の間、温度を130〜14
0℃に維持する。ディスペンサーのスイッチを切り、約
110℃に冷却後、完成した乳濁液を排出する。
【0053】使用されるポリエチレンワックスは、次の
特性値によって特徴付けられる: 平均分子量 1000 凝固点 100〜104℃ 滴下点 110〜117℃ 密度 0.93g/cm 引続き、このようにワックスを被覆した珪酸懸濁液を、
短時間乾燥機(例えば噴霧乾燥機)中で、噴霧(例えば
空気圧2.8バールの二成分系ノズル)によって乾燥す
る。乾燥した生成物の粉砕を、アルパイン社(Fa.Alpin
e)のZPS50型の機械的篩分けミル中で行う。物理化
学的特性値は第12表中に表わされている:
【0054】
【表12】
【0055】
【表13】
【0056】
【表14】
【0057】
【発明の効果】本発明による沈降珪酸は次の利点を有す
る:本発明による沈降珪酸の利点は、他の利点、例えば
乾燥した塗料の高い表面光沢、高い透明性および塗料の
流動性(粘度)への影響が少ないこととともに、殊に高
い艶消し効率にある。
【図面の簡単な説明】
【図1】篩分けされた沈降珪酸の粒度分布を示す線図。
【図2】ドイツ連邦共和国特許出願公開第314429
9号明細書による沈降珪酸の粒度分布と比較した、本発
明による沈降珪酸の粒度分布を示す線図。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 沈降珪酸において、次の物理化学的パラ
    メーター: DIN66131によるBET表面積 400〜600m/g DIN53601によるDBP値 300〜360g/100g DIN53194による突き固め重量 70〜140g/l ISO1524によるグラインドメーター値 15〜 50μm マルバーン(Malvern)粒度分布係数 I=d90−d10/2d50 を用いて測定した粒度分布係数I 1.0未満 を特徴とする、沈降珪酸。
  2. 【請求項2】 請求項1による、次の物理化学的特性
    値: DIN66131によるBET表面積 400〜600m/g DIN53601によるDBP値 300〜360g/100g DIN53194による突き固め重量 70〜140g/l ISO1524によるグラインドメーター値 15〜 50μm マルバーン(Malvern)粒度分布係数 I=d90−d10/2d50 を用いて測定した粒度分布係数I 1.0未満 を有する沈降珪酸の製造法において、次の物理化学的特
    性値: DIN66131によるBET表面積 400〜600m/g DIN53601によるDBP値 340〜380% DIN53194による突き固め重量 180〜220g/l 63μmを上回る“ALPINE−篩分け残留物” 25〜 60重量% を有するような沈降珪酸を、篩分けミルまたは流動床反
    射光ミルを用いて粉砕することを特徴とする、沈降珪酸
    の製造法。
  3. 【請求項3】 ポリエチレンワックス乳濁液により被覆
    された沈降珪酸において、次の物理化学的パラメータ
    ー: DIN66131によるBET表面積 351〜600m/g DIN53601によるDBP値 300〜360% 炭素含量 1〜 8% DIN53194による突き固め重量 70〜140g/l ISO1524によるグラインドメーター値 15〜 50μm 粒度分布係数I 1.0未満 を特徴とする、ポリエチレンワックス乳濁液により被覆
    された沈降珪酸。
  4. 【請求項4】 ポリエチレンワックス乳濁液により被覆
    された請求項3記載の沈降珪酸の製造法において、次の
    物理化学的特性値: DIN66131によるBET表面積 400〜600m/g DIN53601によるDBP値 340〜380% DIN53194による突き固め重量 180〜220g/l 63μmを上回る“ALPINE−篩分け残留物” 25〜 60重量% を有するような沈降珪酸に、ポリエチレンワックス乳濁
    液を添加し、乾燥し、かつ篩分けミルまたは流動床反射
    光ミルを用いて粉砕することを特徴とする、ポリエチレ
    ンワックス乳濁液により被覆された沈降珪酸の製造法。
  5. 【請求項5】 沈降珪酸を製造し、剪断力を作用させな
    がらフィルターケーキを液化し、ポリエチレンワックス
    乳濁液を添加し、噴霧乾燥させ、かつ篩分けミルまたは
    流動床−反射光ミルを用いて粉砕する、請求項4記載の
    方法。
  6. 【請求項6】 塗料系中で艶消し剤としての請求項1ま
    たは3記載の沈降珪酸の使用。
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