JPS6320367A - 赤色複合顔料 - 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」 本発明はシリカ系粒子を核とし、その表面にヘマタイト
層を形成させた新規な赤色複合顔料及びその製造法に関
するものである。

「従来の技術」 ヘマタイトは、−・名ベンガラと呼ばれ、天然、合成と
もに赤色から褐色を呈する粒子である。耐光性、安定性
、無毒性である赤色顔料として庁から広く使用されてき
た。製造法は多く知られているが、公知の方法で得られ
るものは、粒状粉末であるが、球状、板状、針状、盤状
も製造することができる。

赤色顔料としてのベンガラ（ヘマタイト）の最Ｍ粒子径
は０．１〜０．８ルｍの範囲にある。これより大きくな
ると分散性は良くなるが順次橙赤色、赤褐色、紫赤色、
紫黒色と明度が小さくなる０粒子径１μｍ付近では紫黒
色となり、赤色顔料としては不適当である。

これらの顔料の粒子径と色との関係については、信岡に
よって色材Σ５　［１０１７５８（１９８２）に詳述さ
れている。赤色顔料としての最適粒子径である０、１〜
０．８４ｍの粒子は、微細なので、吸油量が大きく、か
つ凝集性が強いので、分散性が悪いという大きな難点が
ある０分散性の良い粒子径ｌＪＬｍ以−Ｅにすると紫黒
色となり顔料として不適当である。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明の目的は、ベンガラ（ヘマタイト）の赤色顔料と
しての美しい色調、耐光性、安定性、無毒性を維持しつ
つ、吸油性が小さく分散性に優れた赤色複合顔料とその
製造方法を提供することにある。

本発明者等は種々検討の結果、シリカ系粒子を核として
、該粒子表面にヘマタイト粒子を被着させてヘマタイト
粒子層を形成させることにより上記目的を達成し得るこ
とを見出し本発明を完成するに至った。

本発明の如き複合顔料としてのヘマタイト、及びその製
造法は未だ見出されていない。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、シリカ系粒子を核とし、その表面にヘマタイ
ト粒子層が形成されていることを特徴とする赤色複合顔
料に関するものである。

更に本発１１はヘマタイト粒子の存在下、シリカ系粒子
を粉砕し、破砕表面にヘマタイト粒子を被着させること
によりシリカ系粒子の表面にヘマタイト粒子層を形成さ
せることを特徴とする赤色複合顔料の乾式製造法に関す
るものである。

また、本発明はシリカ系粒子とヘマタイト粒子をアルカ
リ水溶液中において混合、分散、加熱することによって
シリカ系粒子の表面にヘマタイト粒子層を形成させるこ
とを特徴とする赤色複合顔料の湿式製造法に関するもの
である。

以Ｆ、本発明を詳細に：ＪＬす１する。

本発明に用いられるヘマタイト粒子は顔料としての赤色
を有するものであれば特に限定されない。

本発明に使用されるヘマタイトは、硫酸鉄等の鉄化合物
を直接焙焼して製造したものでも、また、間接的にゲー
サイト（針状、粒状、棒状、盤状）を脱水処理しても、
さらな直接的に湿式法でヘマタイトを製造したものでも
よい。

一般にシリカ系粒子に被着させるためには、粒状、盤状
のものが好ましい。

ヘマタイト粒子は約０−１４ｍでは橙赤色０．２ルｍ程
度では赤褐色、０．５ｋＬｍ付近では紫赤色であるので
、赤色を呈するためには０．１μｍ〜０．６終ｍ（粒子
径）が望ましい。

本発明のシリカ系粒子は核として作用し顔料の分散性に
′、？芋する。また増が剤としての働きもある。

これらの点から核としてのシリカ系粒子の粒子径は１−
１８　ｇ　ｍ、好ましくは３〜１５μｍｃｉ’）Ｑ囲に
あることが望ましい。

本発明において、シリカ系粒子は顔料としたときに、ヘ
マタイトの赤色を妨げないものが好適であり、一般に透
明ないし、白色または淡白色のものが使用される。

本発明に使用されるシリカ系粒子は、一般に粒子表面の
活性が高いもの、軽くて安価なもの、また粒子表面が処
理により活性を示して、粒・子が被着しやすいものであ
る。

例えば、Ｓ　ｉ０２分を１５重量％以上含有するシリカ
、ソーダ石灰系ガラス、ホウケイ酸系ガラス、鉛系ガラ
ス、無アルカリ系ガラスである。

本発明にかかる赤色複合顔料におけるヘマタイト含有酸
はシリカ系粒子とヘマタイト粒子の比表面積の値から、
好ましくは５重量％以上から４０重量％以下である。

本発明のシリカ系粒子を核とし、その表面にヘマタイト
粒子層が形成されている赤色複合顔料の粒子径は使用す
る核の大きさ、ヘマタイトの種類、製造条件等によって
もかえることができるが１分散性の向上の点から１〜２
０μｍ、好ましくは２〜ｌフルｍである。

赤色複合顔料は、核となるシリカ系粒子に直接ヘマタイ
ト粒子を被着しても、あるいは種々の粒子形態のゲーサ
イト粒子を−Ｈシリカ系粒子に被着後、２５０℃以上で
熱処理することによっても得ることができる。

本発明にかかる赤色複合顔料は以下に詳述の如く乾式法
および湿式状のいずれによっても製造することができる
。

（１）乾式法ニジリカ系粒子またはその塊状物とヘマタ
イト粉末とを乾式において混合、粉砕すると、ヘマタイ
トは微細なのでそれ以上粉砕されないが、固溶体が粉砕
されて新しい表面ができ、その表面にヘマタイト粉末が
被着し、ヘマタイト粒子層が形成された赤色複合顔料が
得られる。小規模では、例えば自動乳鉢を用いて混合、
摩砕を行うと容易にシリカ系粒子が核となりその表面に
ヘマタイト粉末の被着することが観察される。この現象
は、乾式混合に際し、接触、厚！！！帯電が起こり付着
作用に有効に鋤くためである。また、摩砕直後のシリカ
系粒子表面は、極めて活性であり吸着性が強いから微粒
子ヘマタイト粉末をよく吸着させるというメカノケミカ
ルな反応が考えられる。

これらの機構については、山口、色材、輩、【８］４７
６　（１９８５）に解説されている。工業的には例えば
遠心回転型ボールミルの如きを用いる。

その際、乾燥空気、不活性ガス気流、真空中で行なうと
、さらに被着効果が良好である。

（２）湿式法：核となるシリカ系粒子とヘマタイト粉末
とを水酸化ナトリウム水溶液中に入れ、よく混合、分散
させる０次に、混合、分散させながら加熱、通常５０〜
９０℃に２〜３時間加熱し、その後、水洗、乾燥する。

この操作によってシリカ系粒子表面にヘマタイト粉末が
均一に被着ヘマタイト粒子層が形成された赤色複合顔料
を得ることができる。この被着現象はシリカ系粒子表面
がアルカリによってやや溶解侵食され、僅かに生成した
ケイ酸ナトリウムの如きケイ酸塩が糊の接着作用を行な
い、ヘマタイト粉末を核表面に付着させるものと考察さ
れる０分散機は小規模では超音波分散機が良いが、より
工業的には例えばアトライター（ビーズミル）などが好
適である。

（３）上記（１）（２）の乾式法、湿式法においてシリ
カ系粒子に粒子径（針状の場合、短軸径）０．２μｍ以
ドのゲーサイトを被着させ、これｔ−２５０℃以上の温
度で熱処理しヘマタイトに変換させることによっても本
発明の赤色複合顔料を得ることができる。

上記のようにして得られる本発明の易分散性赤色複合顔
料は、従来からの顔料の特性を改良し一歩萌進した新規
顔料である。

未発１１の赤色複合顔料は粒子径が１〜２０μｍと従来
のものに比べて大きいので、特に分散性に優れた無毒性
赤色顔料として塗料、印刷インキ、合成樹脂、化粧品、
建築材料、絵具などに利用することができる。

特に簡易に分散を要求されるメークアップ化粧品、合成
樹脂、セメントなどへの適応性がある。

「実施例」 以下、実施例により本９．１Ｊ１を更に具体的に説ＩＪ
Ｉする。

［実施例１］　　（湿式法） 粒状ヘマタイト（平均粒子径０．３０重ｍ）　３．０　
ｇを蒸留水５０ｍ文に加え超音波分散器で分散させた。

この分散液に破砕シリカ（２〜７μｍ）９ｇを添加し、
６０℃に加温したのち、攪拌しながら２ＮのＮａＯＨ水
溶液１５０ｍ文を加えて２時間攪拌した。生成した赤色
沈殿物を水洗、濾過、乾燥を行ない赤色複合顔料粉末を
得た（ヘマタイト　含有量２５屯呈％）。

得られた赤色複合顔料粉末及びヘマタイト粉末について
、日木玉業標準調査会顔料試験方法（ＪＩＳ　Ｋ　５１
０１）に基ずいて着色力を調べると、複合顔料の方が優
っており、また吸油量においても１０％（ヘマタイト粒
子　２２％）を得た。

［実施例２〜４］ 実施例１において盤状ゲーサイトから得た盤状ヘマタイ
ト（平均粒子径０．２５４ｍ）の含有量２５屯呈％を１
５屯呈％（実施例２）、３５屯！−％（実施例３）及び
５０重に％（実施例４）変えたほかは実施例１と同様に
調製した。

実施例２及び３は相当の着色力を与えた。

なお吸油ｒｄ−は実施例２において９％実施例３ではｌ
１％及び実施例４は１５％を得た。

［実施例５］　（乾式法） 実施例１と同様の粒状ヘマタイト（平均粒子径０．３０
重ｍ）　１．５　ｇ及び破砕シリカ（２〜フルｍ）４．
５ｇを繻漬機にて３０分間襦潰して赤色複合顔料粉を得
た。

また得られた赤色複合顔料粉を顔料試験法に基すいて着
色力及び吸油量を調べたところ被覆しないものと比べて
１１色力は大きく、吸油量も１３ｍ交／ｇと良好な結果
を笑えた。

［比較例］ 粒状ヘマタイト（Ｖ均粒子径０．３０重ｍ）　３．０　
ｇ及び破砕シリカ９．０　ｇ　（２〜７μｍ）の混合物
を顔料試験法に基すいて着色力、吸油１並びに隠ペイカ
を調べ実施例１（湿式法）と実施例５（乾式法）と比較
して第−表に示した。

第−表 ：ｎ　ｉＡ　′７ｔ　ｌ　）で塘さ　　（凡δｌ、力実
施例１　　１００　　１０　　　６２０実施例５　　　
９５　　１０　　　６１０比較例　　４５　１５　　２
５０ 木ｌ）実施例１を１００として相対比較「９．用の効果
」 以トのことから明らかなように、本発明によれば、へん
からの赤色顔料としての色調、耐候性、安定性、無＋３
性を保持しつつ、粉末状態においても容易に分散し、か
つ部活する優れた新規赤色複合顔ネ１を製造できる０本
発明にかかる赤色顔料は、粉末状態で使用するノ！５礎
化粧品をはじめとして、各種材料の着色に一層好適であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）シリカ系粒子を核とし、その表面にヘマタイト粒
   子層が形成されていることを特徴とする赤色複合顔料。 （２）シリカ系粒子の粒子径（平均）が１〜１８μｍで
   ある特許請求の範囲第１項記載の赤色複合顔料。 （３）シリカ系粒子としてＳｉＯ２が１５重量％以上を
   含有されている特許請求の範囲第１項記載の赤色複合顔
   料。 （４）ヘマタイト粒子が粒状、球状、板状、針状、盤状
   であり、その粒子径が０．５μｍ以下である特許請求の
   範囲第１項記載の赤色複合顔料。 （５）赤色複合顔料中のヘマタイトの含有量が５〜４０
   重量％である特許請求の範囲第１項記載の赤色複合顔料
   。 （８）赤色複合顔料の平均粒子径が１〜２０μｍである
   特許請求の範囲第１項記載の赤色複合顔料。 （７）シリカ系粒子がシリカ、ソーダ石灰系ガラス、ホ
   ウケイ酸系ガラス、鉛系ガラス及び無アルカリ系ガラス
   から選ばれる一又は二種以上である特許請求の範囲第１
   項記載の赤色複合顔料。 （８）ヘマタイト粒子の存在下、シリカ系粒子又はその
   塊状物を粉砕し、破砕表面にヘマタイト粒子を被着させ
   ることによりシリカ系粒子の表面にヘマタイト粒子層を
   形成させることを特徴とする赤色複合顔料の乾式製造法
   。 （９）シリカ系粒子の表面に粒子径（針状の場合、短軸
   径）０．２μｍ以下のゲーサイトを粒子層を形成させ、
   これを２５０℃以上の温度で熱処理してヘマタイトに変
   換させる特許請求の範囲第８項記載の赤色複合顔料の乾
   式製造法。 （１０）シリカ系粒子とヘマタイト粒子をアルカリ水溶
   液中において混合、分散、加熱することによってシリカ
   系粒子の表面にヘマタイト粒子層を形成させることを特
   徴とする赤色複合顔料の湿式製造法。 （１１）シリカ系粒子の表面に粒子径（針状の場合、短
   軸径）０．２μｍ以下のゲーサイト層を形成させ、これ
   を２５０℃以上の温度で熱処理してヘマタイトに変換さ
   せる特許請求の範囲第１０項記載の赤色複合顔料の湿式
   製造法。