JPS62267370A - セリウム カチオン,選択された酸アニオン,およびアルミナで被覆された二酸化チタン顔料 - Google Patents
セリウム カチオン,選択された酸アニオン,およびアルミナで被覆された二酸化チタン顔料Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[発明の背景〕
本発明は、一般に、被覆されたTiO2粒子から組成さ
れる顔料に関し、特に、セリウム カチオン、選択され
た酸アニオン、およびアルミナの外側被覆を有するT
i 02顔料に関する。
れる顔料に関し、特に、セリウム カチオン、選択され
た酸アニオン、およびアルミナの外側被覆を有するT
i 02顔料に関する。
TiO2は被覆、例えば塗料に使用する優れた顔料にす
るような高密度の高い屈折率を有する。
るような高密度の高い屈折率を有する。
しかしながら、TiO2は光活性で、超紫外線に露光さ
れると、TiO2粒子の表面にフリーラジカルが発生す
る。このように、TiO2顔料が太陽光線に露光される
塗料で使用されると、フリーラジカルが発生し、塗料の
フィルム形成成分に移動し、被覆効果が低下または失敗
する。
れると、TiO2粒子の表面にフリーラジカルが発生す
る。このように、TiO2顔料が太陽光線に露光される
塗料で使用されると、フリーラジカルが発生し、塗料の
フィルム形成成分に移動し、被覆効果が低下または失敗
する。
それ故、フリーラジカル移動を最小限度に押えることは
被覆に使用するためには耐光性で安定した顔料であるた
めに望ましい。大多数の市販のTiO2顔料は高密度シ
リカまたは高密度化アルミナで被覆され、耐光性を与え
られた。しかしながら、T i 02顔料閂会合するセ
リウムを使用し耐光性を促進させている文献もある。
被覆に使用するためには耐光性で安定した顔料であるた
めに望ましい。大多数の市販のTiO2顔料は高密度シ
リカまたは高密度化アルミナで被覆され、耐光性を与え
られた。しかしながら、T i 02顔料閂会合するセ
リウムを使用し耐光性を促進させている文献もある。
レデラーによる米国特許第3,513,007号明細書
は、シリコン、チタン、ジルコニウム、またはリンの水
溶性の加水分解可能な化合物を含有する分散体から形成
された被覆を有し、アルミニウム、セリウム、およびま
たはカルシウムおよびアルカリの水溶性の加水分解可能
な化合物が添加されるTiO2粒子を開示する。
は、シリコン、チタン、ジルコニウム、またはリンの水
溶性の加水分解可能な化合物を含有する分散体から形成
された被覆を有し、アルミニウム、セリウム、およびま
たはカルシウムおよびアルカリの水溶性の加水分解可能
な化合物が添加されるTiO2粒子を開示する。
パーナートによる米国特許第4,239,548号明細
書は、セリウムとリン酸塩ラジカルを包含する内部被覆
およびアルミニウムおよびリン酸塩ラジカルと時には含
水アルミナとを包含する外側被覆とを有する顔料を開示
する。
書は、セリウムとリン酸塩ラジカルを包含する内部被覆
およびアルミニウムおよびリン酸塩ラジカルと時には含
水アルミナとを包含する外側被覆とを有する顔料を開示
する。
ヤコブソンによる米国特許第4.460.655号明細
書は、Na7 Cea F31、K7 Ce6 F31
、L i7 Ce6 F31 、および(NHa )
7 C66F3 、からなる群から選択される化合物を
会合する(associated) T i 02粒子
の顔料を開示する。
書は、Na7 Cea F31、K7 Ce6 F31
、L i7 Ce6 F31 、および(NHa )
7 C66F3 、からなる群から選択される化合物を
会合する(associated) T i 02粒子
の顔料を開示する。
ヤコブソンによる米国特許第4,461,810号明細
書は、表面がセリウム カチオン、および硫酸塩、リン
酸塩またはシリケート アニオンと会合するTiO2粒
子の顔料を開示する。粒子はアルミナの外側被覆をも有
する。
書は、表面がセリウム カチオン、および硫酸塩、リン
酸塩またはシリケート アニオンと会合するTiO2粒
子の顔料を開示する。粒子はアルミナの外側被覆をも有
する。
ニューランド等による米国特許第4,022゜632号
明細書は、コバルト、セリウム1.またはマンガンのカ
ルボン酸塩で処理されたTiO2顔料を開示する。
明細書は、コバルト、セリウム1.またはマンガンのカ
ルボン酸塩で処理されたTiO2顔料を開示する。
プレームカンブによる米国特許第3,506゜466号
明細書は無機酸化物て被覆され、その無購買酸化物がそ
の表面に乳酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、およびグ
リコール酸からなる群から選択されたオキシカルボン酸
のアミン塩“を有するT iO2顔料粒子を開示する。
明細書は無機酸化物て被覆され、その無購買酸化物がそ
の表面に乳酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、およびグ
リコール酸からなる群から選択されたオキシカルボン酸
のアミン塩“を有するT iO2顔料粒子を開示する。
ある多官能性酸アニオンまたはホウ酸塩イオンに会合す
るセリウム カチオンで処理され、次いでアルミナでト
ップコートされたT i 02粒子の顔料は優れた耐光
性、光沢、および分散特性を表わすということが見出さ
れた。
るセリウム カチオンで処理され、次いでアルミナでト
ップコートされたT i 02粒子の顔料は優れた耐光
性、光沢、および分散特性を表わすということが見出さ
れた。
[発明のi要コ
本発明は、本質的に、アルミナまたはアルミナ・シリカ
のルチルTiO2粒子担持彼覆からなり、↓ 粒子表面が、T i 02の重量会合する0、05−2
%2セリウム カチオンと、水に対する溶解度が25℃
の少なくとも10グラム/リットルである会合する量の
ホウ酸塩アニオンまたは多官能性有機酸とを有する顔料
を提供する。
のルチルTiO2粒子担持彼覆からなり、↓ 粒子表面が、T i 02の重量会合する0、05−2
%2セリウム カチオンと、水に対する溶解度が25℃
の少なくとも10グラム/リットルである会合する量の
ホウ酸塩アニオンまたは多官能性有機酸とを有する顔料
を提供する。
[発明の詳細な
説明の顔料は、クエン酸塩アニオンのような選択された
多官能性有機酸アニオンと会合するセリウム カチオン
で処理され、次いでアルミナまたはアルミナ・シリカで
トップコートされたルチルT i 02粒子から組成さ
れる。場合により、酸アニオンはホウ酸塩であることが
できる。非常に耐光性の露光では、本発明の顔料は6重
量%シリカおよび2重量%アルミナで被覆されたTiO
2に等しい作用を行なう。TiO2粒子表粒子表金面す
るクエン酸セリウムはこの様な粒子を包含する顔料が化
学作用放射に対して露光されるときに生成される電子/
ホール対に再結合中心を与える。
多官能性有機酸アニオンと会合するセリウム カチオン
で処理され、次いでアルミナまたはアルミナ・シリカで
トップコートされたルチルT i 02粒子から組成さ
れる。場合により、酸アニオンはホウ酸塩であることが
できる。非常に耐光性の露光では、本発明の顔料は6重
量%シリカおよび2重量%アルミナで被覆されたTiO
2に等しい作用を行なう。TiO2粒子表粒子表金面す
るクエン酸セリウムはこの様な粒子を包含する顔料が化
学作用放射に対して露光されるときに生成される電子/
ホール対に再結合中心を与える。
電子/ホール対を抑制すると塗料フィルムまたは顔料粒
子近くの他の有機材料を劣化させるフリーラジカルが発
生しない。
子近くの他の有機材料を劣化させるフリーラジカルが発
生しない。
本発明の顔料を:A整するのに使用されるT i 02
は塩化物または硫酸塩法によって21整される通常のル
チル種である。
は塩化物または硫酸塩法によって21整される通常のル
チル種である。
セリウム カチオンおよび選択された酸アニオンはT
i 02の粒子表面と会合する。”粒子表面と会合する
“とはイオンが化学的にまたは物理的引力によってTi
O2粒子に結合されるということである。
i 02の粒子表面と会合する。”粒子表面と会合する
“とはイオンが化学的にまたは物理的引力によってTi
O2粒子に結合されるということである。
セリウム カチオンと会合する酸アニオンはホウ酸塩ア
ニオンまたは1リットルの25℃で10グラム/リット
ル以上の水溶性を有する多官能性有機酸アニオンである
。この様なa機酸アニオンの例として、クエン酸塩、コ
ハク酸塩、フマル酸塩、アジピン酸塩、酒石塩、および
マレイン酸塩イオンがある。前記有機酸アニオンのうち
クエン酸塩イオンが好ましい。
ニオンまたは1リットルの25℃で10グラム/リット
ル以上の水溶性を有する多官能性有機酸アニオンである
。この様なa機酸アニオンの例として、クエン酸塩、コ
ハク酸塩、フマル酸塩、アジピン酸塩、酒石塩、および
マレイン酸塩イオンがある。前記有機酸アニオンのうち
クエン酸塩イオンが好ましい。
セリウム カチオンは水舟溶性セリウム塩、例えば、硫
酸セリウムまたは硝酸セリウムによって供給され、pH
2−7でルチルスラリーに添加される。多官能性有機酸
アニオンは適切な酸を添加することによって供給される
。ホウ酸塩アニオンはNa2 B204を添加すること
によって供給される。顔料のセリウム イオン含有量は
イオンプラズマ クロマトグラフィによって決定される
。
酸セリウムまたは硝酸セリウムによって供給され、pH
2−7でルチルスラリーに添加される。多官能性有機酸
アニオンは適切な酸を添加することによって供給される
。ホウ酸塩アニオンはNa2 B204を添加すること
によって供給される。顔料のセリウム イオン含有量は
イオンプラズマ クロマトグラフィによって決定される
。
多官能性有機酸アニオン含有瓜はレコ(Leco)また
は他の全炭素分析器を使用して決定される。
は他の全炭素分析器を使用して決定される。
粒子かl’l Eとして作用するアルミナまたはアルミ
ナ シリカの量は顔料の用途によって変化する。
ナ シリカの量は顔料の用途によって変化する。
通常、アルミナ被覆は粒子の全重量の0.5−10%を
構成する。アルミナ被覆は顔料粒子の全重量の1−6%
であることが好ましく、2−4%であることが最も好ま
しい。重量パーセントとして表わされる粒子が被覆とし
て作用するアルミナの量はイオン プラズマ分光学によ
って被覆された顔料のアルミナ含有量をまず決定するこ
とによって計算される。被覆されていないルチルTiO
2のアルミナ含有量も同様に決定され、被覆に貢献する
アルミナ含有量は被覆されたアルミナ含有量と被覆され
ていないアルミナ含有量との差を計算することによって
決定される。
構成する。アルミナ被覆は顔料粒子の全重量の1−6%
であることが好ましく、2−4%であることが最も好ま
しい。重量パーセントとして表わされる粒子が被覆とし
て作用するアルミナの量はイオン プラズマ分光学によ
って被覆された顔料のアルミナ含有量をまず決定するこ
とによって計算される。被覆されていないルチルTiO
2のアルミナ含有量も同様に決定され、被覆に貢献する
アルミナ含有量は被覆されたアルミナ含有量と被覆され
ていないアルミナ含有量との差を計算することによって
決定される。
本発明の顔料はT i 02を200−450グラム/
リットルを含有する水性スラリーから調整される。この
スラリーは45°−70℃にされ、調整工程中その温度
で維持される。スラリーは、添加されるセリウム イオ
ンが鉱酸、例えば、HCIを添加することによって溶液
中に止どまるpHに調節され、次いで十分なセリウム塩
が添加され、T i 02重量の0.05−2%のスラ
リーのセリウム イオン濃度にする。例えば、セリウム
イオンが硝酸セリウムを添加することによって供給さ
れると、pHは2−4に調節され、セリウム イオンが
硝酸セリウムの形態で添加されると、pHは2−7の範
囲に調節される。
リットルを含有する水性スラリーから調整される。この
スラリーは45°−70℃にされ、調整工程中その温度
で維持される。スラリーは、添加されるセリウム イオ
ンが鉱酸、例えば、HCIを添加することによって溶液
中に止どまるpHに調節され、次いで十分なセリウム塩
が添加され、T i 02重量の0.05−2%のスラ
リーのセリウム イオン濃度にする。例えば、セリウム
イオンが硝酸セリウムを添加することによって供給さ
れると、pHは2−4に調節され、セリウム イオンが
硝酸セリウムの形態で添加されると、pHは2−7の範
囲に調節される。
この点で、十分な量の選択されたアニオン種(例えば有
機酸またはホウ酸塩)はスラリーに添加され、添加され
たアニオンの濃度をセリウムイオン濃度の10096乃
至300%の範囲にする。
機酸またはホウ酸塩)はスラリーに添加され、添加され
たアニオンの濃度をセリウムイオン濃度の10096乃
至300%の範囲にする。
結果として、セリウムは添加されたアニオンと会合する
TiO2粒子の表面に沈澱する。
TiO2粒子の表面に沈澱する。
アルミナは十分なアルミン酸ナトリウムをスラリーにゆ
っくりと添加することによってT i O2粒子に沈澱
し、約2−8重口%のTiO2濃度にする。酸、通常の
硫酸または塩酸が同時に添加され、沈澱工程中スラリー
のpHを6−9の範囲内に維持する。アルミネートの添
加が完了した後、スラリーは15−30分間継続的に撹
拌して硬化される。
っくりと添加することによってT i O2粒子に沈澱
し、約2−8重口%のTiO2濃度にする。酸、通常の
硫酸または塩酸が同時に添加され、沈澱工程中スラリー
のpHを6−9の範囲内に維持する。アルミネートの添
加が完了した後、スラリーは15−30分間継続的に撹
拌して硬化される。
生成された顔料はろ過または遠心分離、水による洗浄、
および乾燥によって液体から分離される。
および乾燥によって液体から分離される。
技工組成物は、通常の方法、例えばフィルム形成成分お
よび液体キャリアで顔料をブレンドすることによって本
発明の顔料で調整される。
よび液体キャリアで顔料をブレンドすることによって本
発明の顔料で調整される。
以下の例は本発明の特定の側面を示す。例では、すべて
の部とパーセンテージは重量で示され、またすべての温
度は特に指定されない限り摂氏で示される。
の部とパーセンテージは重量で示され、またすべての温
度は特に指定されない限り摂氏で示される。
例1
撹拌装置とpHプローブを備えた大きいプラスティック
容器で、11,000部の水が5000部のルチルTi
O2と混合される。
容器で、11,000部の水が5000部のルチルTi
O2と混合される。
生成されたスラリーは60°に加熱され、pHはMCI
を添加することによって約3,0に調節される。42部
の1.5M Ce (NO3)、s溶液が次いで添加
され、40部のクエン酸を添加する。生成された混合物
は約5分間撹拌され、pHはNaOHを添加することに
よって約7.5に上昇する。
を添加することによって約3,0に調節される。42部
の1.5M Ce (NO3)、s溶液が次いで添加
され、40部のクエン酸を添加する。生成された混合物
は約5分間撹拌され、pHはNaOHを添加することに
よって約7.5に上昇する。
2%の含水アルミナの被覆は250mLのNaAl0z
溶液(1リットルの溶液について400gのAl2O3
当量を含有する)とHCIを同時に添加することによっ
て顔料に沈着され、スラリーのpHは約7.0乃至約7
.5に継続的に維持される。
溶液(1リットルの溶液について400gのAl2O3
当量を含有する)とHCIを同時に添加することによっ
て顔料に沈着され、スラリーのpHは約7.0乃至約7
.5に継続的に維持される。
生成された被覆顔料は60℃で約30分間pH7,5に
維持することによって硬化される。顔料はスラリーから
ろ過され、脱イオン水で塩を洗浄され、空気乾燥される
、顔料は1bについて31bsの超加熱された蒸気を使
用して微粉化される。
維持することによって硬化される。顔料はスラリーから
ろ過され、脱イオン水で塩を洗浄され、空気乾燥される
、顔料は1bについて31bsの超加熱された蒸気を使
用して微粉化される。
Ce3 (C6H507)4として約Q、2%CeO2
と2.0%アルミナ被覆を包含する生成された顔料は塗
料システムで使用するのに適している。
と2.0%アルミナ被覆を包含する生成された顔料は塗
料システムで使用するのに適している。
例2
ミルベースは混合によって生成される。
例1の顔料 387部アルキド樹
脂 (Sy。Leえ■ 3145 Calanese Coatings Co、) 1
49.G部n−ブタノール 9.4部
キジロール 79部この混合物
は2砂粉砕し、次いで砂はミルベースからろ過される。
脂 (Sy。Leえ■ 3145 Calanese Coatings Co、) 1
49.G部n−ブタノール 9.4部
キジロール 79部この混合物
は2砂粉砕し、次いで砂はミルベースからろ過される。
塗料は以下のもので100部のミルベースと混合するこ
とによって生成される。
とによって生成される。
キジロール 1,4部アルキド樹
脂 (S ynte、■ 3145.。
脂 (S ynte、■ 3145.。
Celanese Coatings Co、)
71.8部メラミン樹脂溶液 (Cymeu 248−8.55% 固体、A merican
71.8部メラミン樹脂溶液 (Cymeu 248−8.55% 固体、A merican
Claims (20)
- (1)本質的に、アルミナまたはアルミナ・シリカのル
チルTiO_2粒子担持被覆からなり、粒子表面が、T
iO_2の重量の会合する0.05−2%セリウムカチ
オンと水に対する溶解度 が−25℃の少なくとも10グラム/リットルである会
合する量のホウ酸塩アニオンまたは多官能性有機酸とを
有する顔料。 - (2)アルミナまたはアルミナ・シリカ被覆がTiO_
2粒子の全重量の0.5−10%を構成する特許請求の
範囲第1項記載の顔料。 - (3)アルミナまたはアルミナ・シリカ被覆がTiO_
2粒子の全重量の1−6%を構成する特許請求の範囲第
2項記載の顔料。 - (4)アルミナまたはアルミナ・シリカ被覆がTiO_
2粒子の全重量の2−4%を構成する特許請求の範囲第
3項記載の顔料。 - (5)会合するアニオンがホウ酸塩イオンである特許請
求の範囲第1項記載の顔料。 - (6)会合するアニオンの水溶性が25℃で少なくとも
10グラム/リットルである多官能性有機酸アニオンで
ある特許請求の範囲第1項記載の顔料。 - (7)会合するアニオンが、クエン酸塩、コハク酸塩、
フマル酸塩、アジピン酸塩、酒石酸塩、およびマレイン
酸塩イオンからなる群から選択される特許請求の範囲第
1項記載の顔料。 - (8)会合するアニオンがクエン酸塩イオンである特許
請求の範囲第1項記載の顔料。 - (9)会合するアニオンがクエン酸塩イオンである特許
請求の範囲第2項記載の顔料。 - (10)会合するアニオンがクエン酸塩イオンである特
許請求の範囲第3項記載の顔料。 - (11)会合するアニオンがクエン酸塩イオンである特
許請求の範囲第4項記載の顔料。 - (12)特許請求の範囲第1項記載の顔料、フィルム形
成材料、および液体キャリアを包含する被覆組成物。 - (13)特許請求の範囲第2項記載の顔料、フィルム形
成材料、および液体キャリアを包含する被覆組成物。 - (14)特許請求の範囲第3項記載の顔料、フィルム形
成材料、および液体キャリアを包含する被覆組成物。 (14)特許請求の範囲第3項記載の顔料、フィルム形
成材料、および液体キャリアを包含する被覆組成物。 - (15)特許請求の範囲第4項記載の顔料、フィルム形
成材料、および液体キャリアを包含する被覆組成物。 - (16)特許請求の範囲第5項記載の顔料、フィルム形
成材料、および液体キャリアを包含する被覆組成物。 - (17)特許請求の範囲第6項記載の顔料、フィルム形
成材料、および液体キャリアを包含する被覆組成物。 - (18)特許請求の範囲第7項記載の顔料、フィルム形
成材料、および液体キャリアを包含する被覆組成物。 - (19)特許請求の範囲第8項記載の顔料、フィルム形
成材料、および液体キャリアを包含する被覆材料。 - (20)特許請求の範囲第9項記載の顔料、フィルムケ
形成材料、および液体キャリアを包含する被覆組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US857325 | 1986-04-30 | ||
US06/857,325 US4737194A (en) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | Titanium dioxide pigment coated with cerium cations, selected acid anions, and alumina |
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---|---|
JPS62267370A true JPS62267370A (ja) | 1987-11-20 |
JP2593472B2 JP2593472B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=25325741
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---|---|---|---|
JP62103411A Expired - Fee Related JP2593472B2 (ja) | 1986-04-30 | 1987-04-28 | セリウム カチオン,選択された酸アニオン,およびアルミナで被覆された二酸化チタン顔料 |
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Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JP2593472B2 (ja) |
KR (1) | KR960004637B1 (ja) |
AU (1) | AU597650B2 (ja) |
BR (1) | BR8702024A (ja) |
CA (1) | CA1273536A (ja) |
DE (1) | DE3771910D1 (ja) |
ES (1) | ES2024507B3 (ja) |
IN (1) | IN168993B (ja) |
MX (1) | MX165724B (ja) |
ZA (1) | ZA873088B (ja) |
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1987
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