JPS63112665A - 不活性液状有機フツ素化合物を用いる耐熱性無機顔料の製造方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、不活性液状有機フッ素化合物中で。

金属アルコキシドの加水分解を行なうことによって、効
率よく親水性無機顔料の表面を金属酸化物で被覆する方
法に関するものである０本発明による被覆顔料は化学的
、熱的安定性および耐候性に優れ、特に耐熱性を要求さ
れる窯業用顔料、エンジニアリングプラスチックの着色
材として高温においても鮮明な色を呈する。

〔従来の技術とその問題点〕

例えば、硫化カドミウムまたは硫セレン化カドミウムを
主成分とするカドミウム系顔料は７００℃以上の高温に
さらされると、空気中の酸素によって酸化され、酸化カ
ドミウムもしくは硫酸カドミウムを生成し、変色や脱色
を生じ、磁器タイルのように高温で焼付けされるような
分野では使用することができない、また、クロム酸鉛を
主成分とする黄鉛やモリブデンレッドは、２００”Ｃ以
上で樹脂と混練すると還元されやすく分解によって変色
するので、エンジニアリングプラスチック用として使用
することができない、これらの問題を解決するために、
顔料の表面をシリカ、アルミナ等で被覆する方法が種々
検討されているが、従来の水分散液中で、珪酸あるいは
水に不溶性の珪酸塩を顔料表面に沈殿生成させる方法で
は、顔料の一次粒子の表面を均一にかつ緻密に被覆する
ことは困難であり、十分な効果をあげていない。

また、顔料のエタノール等の溶媒分散液中での金属アル
コキシドの加水分解による顔料表面被覆方法によって、
前記の水分散液中で、珪酸あるいは水に不溶性の珪酸塩
を顔料表面に沈殿生成させる方法よりは、はるかに優れ
た耐熱性および化学的安定性を有する被覆顔料を得るこ
とが可能となった（特願昭６１−１４２８０８．１４２
８０９．１４２８１０．１４２８１１等）が、顔料の一
次粒子表面を均一に金属アルコキシドで被覆するために
、エチルアルコール等の溶剤を多址に用いているので、
顔料表面のみならずアルコール溶液中で金属アルコキシ
ドが分解して無駄に消費され、また工業的生産を考慮す
ると、溶剤を回収する必要があり、かつ残存溶剤を、除
去する際、廃ガス処理等の問題がある。そしてこの方法
の製品は耐熱性においてなお充分でない。

〔問題点の解決に係わる着眼点、知見〕不発明考は、顔
料の一次粒子の表面を均一にかつ緻密に金属酸化物で被
覆する手段として、金属アルコキシドに無機顔料を浸漬
し、その後加水分解反応を促進することにより、無機顔
料表面に金属酸化物を生成させる方法について鋭意検討
した結果、ａ水性無機顔料表面の親水基により、７！ｉ
料表面のみの金属アルコキシドの加水分解を促進し、強
固な結合とし、かつ顔料表面以外での加水分解反応を抑
制することによって、顔料表面上に緻密な金属酸化物の
層を形成することに着目した。そこで、顔料と金属アル
コキシド両者に不活性な液状有機フッ素化合物を介在物
として加えることによって、ｒｉ料表面と金属アルコキ
シドが接した面でのみ加水分解反応を促進し、それ以外
での加水分解反応を抑制する方法を見出し、本発明に至
った。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者は親水性無機顔料の表面を均一にかつ緻密に金
属酸化物で被覆する方法として、親水性無機顔料と金属
アルコキシド両者に不活性な液状有機フッ素化合物を顔
料の分散媒として用い、顔料と金属アルコキシドと混合
し、顔料の一次粒子表面を十分に金属アルコキシドと反
応させた後。

金属アルコキシドの加水分解を促進し、表面被覆を行う
。

〔発明の構成〕

本発明によれば、金属アルコキシドを加水分解して親水
性無機顔料の表面を金属酸化物で被覆することからなる
耐熱性無機顔料の製造方法であって、親水性無機顔料と
金属アルコキシドを不活性有機フッ素化合物中に分散混
合し、その後金属アルコキシドの加水分解を遂行するこ
とを特徴とする方法が提供される。

本発明において用いられる親水性無機顔料とは、カドミ
ウム系顔料、黄鉛、水酸化鉄、酸化鉄、群青等の有色顔
料、さらに酸化チタン、亜鉛華等の白色顔料および炭酸
カルシウム、硫酸バリウム等の体質顔料等はとんどの無
機顔料が含まれる。

本発明において、不活性有機フッ素化合物とは、ペルフ
ルオロアルカン、例えば、三菱金属（株）製「イナート
リキッドＥＦ−Ｌ１００Ｊ　（ペルフルオロオクタン）
；ペルフルオロ環状エーテル、例えば三菱金ＪｉＡ（株
）製「イナートリキッドＥＦ−Ｌ１０２Ｊトリペルフル
オロアルキルアミン、例えば三菱金属（株）製ｒＥＦ−
Ｌ１７４Ｊ　（トリペルフルオロブチルアミン）、ペル
フルオロポリエーテル油、例えばダイキン工業（株）製
「デムナム」等が使用できる。

本発明に用いられる金属アルコキシドは、珪素、アルミ
ニウム、ジルコニウム、チタン、ボロン。

亜鉛、錫、タングステン、トリウムの他、希土類元素、
アルカリ土類金属 シ、プロポキシ、イソプロポキシ，ブトキシ等のアルコ
キシ基との化合物であり、具体的には、メチルシリケー
ト（シリコンテトラメトキシド）、エチルシリケート（
シリコンテトラエトキシド）などのアルキルシリケート
およびジルコニウムテトラブトキシド、チタニウムテト
ラプロポキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、
ボロントリエトキシド等が挙げられる。これら金属アル
コシキシドは２種以上混合して用いても良い。この場合
、夫々異なった性質のものを組合わせることにより、耐
熱性の他に種々の特性を付加することができる。

本発明において所望により使用されるアルコールはメタ
ノール、エタノール、プロパノール，ブタノール等で、
金属アルコキシドの混合性を良くするために少量加えら
れる。多量に加えると、先に述べたようにアルコール溶
液中で金属アルコキシドの加水分解が起り，無駄に消費
される。

本発明によれば、親水性無機顔料粒子は、所望によって
アルコールによって希釈された金属アルコキシドがまぶ
された状態で不活性有機フッ素化合物中に分散し、その
状態で規制された量の水が加えられて分散相に入ること
により、分散粒子の表面においてのみ加水分解が起り、
先に述べた従来法の欠点が克服される。

各成分の混合の割合は、顔料１．００重量部に対して金
属アルコキシド０．１〜１００重量部、好ましくは１、
０〜４０重量部であり，０．１重量部未満では被覆効果
に乏し＜、１００重量部を越える範囲においては着色力
発色性に劣る．必要ならば溶媒を３５重量部以下金属ア
ルコキシドと混合しても良い。また不活性有機フッ素化
合物は、顔料１００重量部に対して湿式粉砕の際は２５
〜１００重量部、攪拌による混合の場合は１００〜１０
００重量部が好ましい。なお。

水の添加量は、特に規定しないが、加水分解のために必
要な量は２０重１部以下で十分である。

本発明によって得られる被覆顔料は，例えばカドミウム
系顔料では、１１５０℃以上の高温での焼付けにも耐え
ることができ，変色，褪色もなく鮮明な色を得ることが
できる。また黄鉛では３００℃の温度に耐えることがで
き，エンジニアリングプラスチック用の着色材料として
使用することができる．さらに酸化チタンに適用すれば
、光や紫外線によって分解されにくくなり、耐候性およ
び耐光性が向上する。

本発明方法による製品は何故に、不活性有機フッ素化合
物を使用しない従来法による製品よりも優れているかと
いう理由は今のところはっきり分らないが、金属アルコ
キシドが不活性有機フッ素化合物中に分散していること
から、金属アルコキシドの加水分解が顔料表面の親木基
のみによりおこり、顔料表面から遊離したところでの加
水分解が抑制され、被覆に寄与しない遊離した金属酸化
物を生成しにくく、顔料表面の金属酸化物による被覆効
率が高いためであろうと想像される。

本発明を以下に実施例に従って具体的に示す。

実施例１〜６ 第１表の配合に従って、カドミウムレッドと液状フッ素
化合物と金属アルコキシドをボールミルで１２時間以上
混合し、所定量の水と、所望ならばエチルアルコールと
、触媒としてＩＮ塩酸を加えた後、さらにボールミルで
２４時間以上混合した。

その後、多量の水を加え、液状フッ素化合物を沈降させ
除去した後、濾別し室温で２４時間以上風乾後、１００
℃で１０時間、２００℃で３時間乾燥した。ここで得ら
れた顔料を中火度のフリット釉（Ｓに４〜６）に５重量
部添加し、適当な水を加えてスラリーとし、ボールミル
で２時間混合した後、磁器タイルに施釉した。室温で十
分に乾燥し、３００℃で３時間乾燥した後、４時間で１
１００℃、５時間で１２００℃まで昇温し、その温度で
５乃至３０分間焼付けを行ない１色調の変化を調べた。

その結果も表中に記しである。

実施例７〜９ 第１表の配合に従って、黄鉛を実施例１〜６と同じ条件
、方法で被覆反応を行なった。その後。

実施例１〜６と同様に液状有機フッ素化合物を除去した
後、濾別し、室温で２４時間以上風乾後、１００℃で１
０時間乾燥した。ここで得られた被覆顔料をポリプロピ
レン樹脂に０６部添加し、十分に混合後、射出成形機内
にて２００℃、２５０℃、２８０℃、３００℃で１０分
練り込み、厚さ１ｍ＋＋＋に成形した。その試験片にツ
イテ、ＪＩＳ　Ｚ　８７２２．８７３０ニ従い、Ｌ、ａ
、ｂを求め、色差ΔＥ＝　（ΔＬ）２÷（Δａ）２÷（
ムｂ　）ｔを計算し１色の変化を調べ、その結果も表中
に記しである。

実施例１０ 第１表の配合に従って、モリブデンレッドと不活性有機
フッ素化合物を１時間混合し、さらに金属アルコキシド
を加えて２４４時間混した０次いで、所定量水とエチル
アルコールとＩＮ塩酸を混合し７２２時間混した。その
後、多量の水を加え、不活性有機フッ素化合物を沈降さ
せ、除去した後、濾別し、室温で２４時間以上風乾後、
１００℃で１０時間乾燥した。ここで得られた被覆顔料
をポリプロピレン樹脂に０．５％添加し、十分に混合後
、射出成形機内にて２００℃、２５０℃、２８０℃、３
００℃で１０分練り込み、厚さ１ｍ＋ｍに成形した。そ
の試験片についてＪＩＳ　Ｚ　８７２２．８７３０に従
いり、ａ、ｂを求め、色差ΔＥ；（＾Ｌ）”＋（Δａ）
”＋（Δｂ）２を計算し、色の変化を調べ、その結果を
表中に記しである。

比較例１ カドミウムレッド１００！！ｉｆｉ部とエチルシリケー
ト２５重量部とエチルアルコール２５重量部をボールミ
ルで１２時間混合した後、水５ｇｉ量部、ＩＮ塩酸０．
５重量部、エチルアルコール５重量部の混合液を加え、
さらに２４時間混合し、減圧でエチルアルルコールを除
去した後、１００℃で１０時間、２００℃で３時間乾燥
した。ここで得ちれた被覆顔料を実施例と同条件で磁器
タイルに施釉し、焼付けを行ない色調の変化を調べた。

上記実施例および比較例において、１１００〜１２００
℃のフリット釉の領域で焼付けを行なったところ。

１１００℃では、比較例による被覆顔料と本発明によっ
て得られる被覆顔料は色調の変化がほとんどなかったが
、１２００℃以上で焼付けを行なうと比較例のものは変
色、脱色を生じるのに対し１本発明に係る被覆顔料は変
色、脱色が極めて少なく、比較例の被覆顔料との差が一
層顕著であった。また、黄鉛、モリブデンレッドについ
ても本発明による被覆顔料は、湿度を２５０℃まで加熱
しても色差ΔＥは１以内であり、さらに３００℃まで加
熱しても変色が小さく、液体有機フッ素化合物を用いる
本発明の被覆顔料は、耐熱性および化学的安定性に極め
て優れていることが確認された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属アルコキシドを加水分解して親水性無機顔料の
   表面を金属酸化物で被覆することからなる耐熱性無機顔
   料の製造方法であって、親水性無機顔料と金属アルコキ
   シドを不活性有機フッ素化合物中に分散混合し、その後
   金属アルコキシドの加水分解を遂行することを特徴とす
   る方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の耐熱性無機顔料の製
   造方法であって、不活性有機フッ素化合物がペルフルオ
   ロアルカン、ペルフルオロ環状エーテル、トリペルフル
   オロアルキルアミン、ペルフルオロポリエーテルからな
   る群から選ばれるものである方法。 ３、特許請求の範囲第２項に記載の耐熱性無機顔料の製
   造方法であって、不活性有機フッ素化合物がペルフルオ
   ロオクタン、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、 トリペルフルオロブチルアミン、「デムナム」（ダイキ
   ン（株）製）からなる群から選ばれるものである方法。 ４、金属アルコキシドを加水分解して親水性無機顔料の
   表面を金属酸化物で被覆することからなる耐熱性無機顔
   料の製造方法であって、親水性無機顔料と金属アルコキ
   シドと少量のアルコールを不活性有機フッ素化合物中に
   分散混合し、その後金属アルコキシドの加水分解を遂行
   することを特徴とする方法。 ５、特許請求の範囲第４項に記載の耐熱性無機顔料の製
   造方法であって、不活性有機フッ素化合物がペルフルオ
   ロアルカン、ペルフルオロ環状エーテル、トリペルフル
   オロアルキルアミン、ペルフルオロポリエーテルからな
   る群から選ばれるものである方法。 ６、特許請求の範囲第５項に記載の耐熱性無機顔料の製
   造方法であって、不活性有機フッ素化合物がペルフルオ
   ロオクタン、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、 トリペルフルオロブチルアミン、「デムナム」（ダイキ
   ン（株）製）からなる群から選ばれるものである方法。