JPS6321709B2 - - Google Patents

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JPS6321709B2
JPS6321709B2 JP54153728A JP15372879A JPS6321709B2 JP S6321709 B2 JPS6321709 B2 JP S6321709B2 JP 54153728 A JP54153728 A JP 54153728A JP 15372879 A JP15372879 A JP 15372879A JP S6321709 B2 JPS6321709 B2 JP S6321709B2
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JP
Japan
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pigment
tio
weight
sbcl
composition
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JP54153728A
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JPS5580467A (en
Inventor
Uein Jeikobuson Hauaado
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPS5580467A publication Critical patent/JPS5580467A/ja
Publication of JPS6321709B2 publication Critical patent/JPS6321709B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/36Compounds of titanium
    • C09C1/3607Titanium dioxide
    • C09C1/3653Treatment with inorganic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/80Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • C01P2004/82Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
    • C01P2004/84Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases one phase coated with the other
    • C01P2004/86Thin layer coatings, i.e. the coating thickness being less than 0.1 time the particle radius
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は一般に二酸化チタン顔料に関するもの
であり、さらに特定して云えば、改良された光安
定性を示すアンチモンおよびアルミニウムの1つ
もしくは複数の酸化物を含有する二酸化チタン顔
料に関する。 二酸化チタン顔料は塗料、紙のコーテイングに
おける不透明化顔料として、また多種類のせんい
のためのつや消し剤として工業において広く用い
られる。TiO2顔料が用いられる末端用途のため
に特別に設計される顔料的性質を高めるためある
いはつくり出すために、顔料は慣習的に他の物質
で被覆あるいは混合される。 塗料組成物として特に屋外の利用において持つ
べき非常に望ましい性質は天候および白堊化
(chalking)に対する耐性すなわち抵抗性である。
塗料組成物の耐久性を得るために、二酸化チタン
顔料は1つもしくはそれ以上の含水の酸化物特に
二酸化ケイ素で被覆して耐久度を確実にされた。
TiO2の結晶格子中に固溶した少量の多価金属を
用いてTiO2顔料の光安定性を高めるという他の
方法も用いられた。ドイツ特許2545243号に記載
されている典型的な1つの方法は、Cu,Mn,
V,Nb,Ta,Mo,WおよびSbの群からの一つ
の化合物の金属イオンを二酸化チタンに加え、得
られた二酸化チタンを500〜1000℃の温度で0.1〜
10時間熱処理することを含んでいる。加熱処理し
たのち銅、マグネシウムおよび/あるいはバナジ
ウムイオンを加えることもできる。この教えると
ころによれば、指定した金属を使用すると光で照
射したときに顔料表面の欠陥電子濃度が減少し、
したがつて得られた顔料の光の作用に対する安定
性が増大する。この特許には、アルミニウムある
いは亜鉛のようなより低原子価の金属イオンを同
様にして使用すると、欠陥電子濃度を増加し、そ
のため光に対する顔料の感度を増大することによ
つて全く反対の影響をおよぼすことも示されてい
る。 上述の方法にしたがつて処理されたTiO2顔料
は塗料としての利用では光安定性を示し、それは
未処理のTiO2より優れているけれども、顔料が
酸素の不在下で光安定性を示さねばならない用途
たとえば紙のラミネート(積層紙)中では、この
顔料は灰色になる傾向が非常に強い。さらに、上
述の方法から得られる顔料の大部分は着色添加物
を含んでおり、白色顔料を必要とする利用には望
ましくない。 本発明は酸素あるいは水分の存在下あるいは不
在下で改良された光安定性を示す白色TiO2顔料
組成物を提供する。 本発明は重量で92から99%のTiO2、重量で
0.05%から2%のAl2O3およびSb2O3として計算
して重量で0.1から6%の酸化アンチモンから本
質的になつているルチルのX線パターンを示す顔
料組成物であつて、その中でAl2O3および酸化ア
ンチモンがTiO2と固溶体になつているか、ある
いは酸化アンチモンがTiO2と固溶体にあるいは
AlSbO4の形になつているか、あるいは上記のも
のの、組合せであるところの顔料組成物を提供す
る。これらの重量はすべて顔料組成物全体の重量
に対するものである。 「から本質的になつている」とは挙げられた成
分についてだけでなく、挙げられた成分+少量の
その他の明示していない物質について判断した場
合、それらの物質の存在が明白に挙げられている
成分の有効な性質に影響しないという意味であ
る。酸化アンチモンはSb2O3,Sb2O4,Sb2O5
しくはその混合物の形である。この顔料組成物
は、たとえば酸素あるいは水分の存在が不安定性
を生ずるような塗料において、またたとえば酸素
の不在下で灰色化が起るような積層紙やプラスチ
ツクにおいて改良された光安定性を示す。 本顔料組成物は、主としてルチルからなつてい
て他の構造のものはせいぜい痕跡量しか存在しな
いようなX線パターンを示すことが特徴である。
したがつて、化合物AlSbO4はルチルと同構造で
あるので、顔料中に存在するAl2O3および酸化ア
ンチモンは組成物をつくるために用いられる温度
では、結合してAlSbO4を生成すると考えられる。
これはTiO2の不在下で反応した酸化アンチモン
とAl2O3は同じ反応条件の下ではAlSbO4を生成
するという観察によつても立証される。 顔料組成物中の望ましい性質の最適組合せを確
実にするには、Sb2O3として計算した酸化アンチ
モンとAl2O3の重量比が0.5:1から3:1である
ことが好適である。AlSbO4が性質の改良に最も
著しく貢献すると考えられるので、酸化アンチモ
ンの量がより少ないのはTiO2顔料の中にまたは
上に存在するAl2O3と反応するのに不十分とな
る。より多量の酸化アンチモンは使用したときの
性質に著しい改質をもたらさずもし大過剰に用い
ると顔料組成物を黄色化する。本発明によつて示
される範囲内のSb2O3の量は、TiO2と固溶体にあ
るかあるいはアルミナと反応し、希望される白色
性を損ずることはない。最も好適な顔料組成物は
顔料組成物の重量を基準にして本質的に重量で97
%のTiO2、重量で1%のAl2O3および重量で2%
の酸化アンチモンからなる。 本発明によれば、TiO2顔料を金属水酸化物ま
たは金属酸化物と接触させ、得られた顔料を高温
において熱処理することによつてTiO2顔料組成
物を製造するための改良法も提供される。その改
良は重量で0.05から2%のAl2O3をその中に結合
させているルチル構造を有するTiO2顔料を用い
ること、そのTiO2顔料の表面にSb(OH)3,Sb
(OH)5、オキシ塩化アンチモン、Sb2O3または
Sb2O5をつけること、およびそうして得られた顔
料を熱処理することにある。 アルミナを含有するTiO2源は米国特許2559638
号に記載されているようなTiO2製造のための気
相法、すなわちチタン鉄鉱を先づ高温で塩素化
し、次いで調節した少量の塩化アルミニウムの存
在下で酸化させる方法から来る。添加する塩化ア
ルミニウムの量は多すぎるとTiO2と化合しない
ので、最大量は重量で約2%である。好適には重
量で約1%の塩化アルミニウムが添加されるが、
このようにして生成したTiO2が確実にルチルで
あるようにするにはこれで十分であるからであ
る。気相法TiO2は顔料上のアルミナのコーテイ
ングに関連する費用が除かれる点で市販品として
魅力がある。アルミナは顔料粒子の境界内に含ま
れているのでさらに別の利点も得られる。したが
つて、アンチモン化合物で処理して加熱したと
き、得られるAlSbO4あるいはAl2O3/TiO2
Sb2O4固溶体もまた顔料粒子の境界内に含まれ
る。この形成の結果として、顔料粒子は末端用途
の操作に通常必要とされるその後の粉砕によつて
耐久特性に不利な影響を受けない。これに対し
て、耐久性を改良するTiO2顔料上の従来のコー
テイングは粉砕によつて損傷される。さらにもう
一つの利点は、顔料組成物は表面積および気孔率
が均一であり、したがつて末端用途の利用に対し
て首尾一貫した製品を提供し末端用途における光
沢を高めることである。 TiO2顔料に熱処理前もしくは熱処理中にアン
チモン水酸化物あるいは酸化物をつけるために用
いられる多くの方法がある。水酸化物は慣習的な
沈殿法を用いて便宜につけられる。典型的には、
相当するアンチモン化合物すなわちSbCl3あるい
はSbCl5をTiO2顔料の水性スラリー中に溶解もし
くは分散させたのち、スラリーのPHを上げて、相
当する水酸化物あるいは一部中和された生成物す
なわちSb(OH)3,Sb(OH)5、もしくはオキシ塩
化アンチモンのような化合物を顔料表面上に沈殿
させる。典型的にはそのPHは約7に上げる。アル
ミナを含有するTiO2顔料のスラリーがアンチモ
ン化合物によつて完全に接触されるのを確実にす
るためには、アルミナを含有するTiO2顔料のス
ラリーは重量で10から70%の顔料を含むのが好適
である。アンチモン化合物の量はTiO2の重量に
対し、そして酸化アンチモンとして計算して、望
ましいのは重量で0.1%から重量で6%でなけれ
ばならない。加水分解反応の温度は特に必須条件
ではなく、室温から100℃の間で変化できる。し
かしながら、最も能率的な方法で水酸化アンチモ
ンを生成するには、加水分解の温度は70から90℃
の範囲が好適である。 水酸化アンチモンをTiO2顔料粒子と接触させ
たのち、その処理した固体は過のような適当な
便利な方法で、水性反応媒液から分離する。処理
した顔料は次いで300〜650℃の温度において1分
から数時間の間、好適には10〜60分間加熱し、
AlSbO4および/もしくはTiO2との固溶体の生成
を確実にする。本発明の教えるところによれば、
顔料組成物の酸溶解性によつて測定したとき、所
望の耐久性を有する最終的な顔料組成物を生成す
るには、少なくとも300℃の温度が必要であるこ
とが見出された。水酸化物でコーテイングしたア
ルミナを含有するTiO2顔料を加熱する時間は広
い範囲に変えられるけれども、もちろん低温側の
温度限界では高温側の温度限界におけるよりも長
時間が望ましい。300〜650℃の温度範囲に対して
30分が望ましいけれども、650℃程度の高い温度
では1分間ほどの少ない時間を用いても成功す
る。650〜1500℃の温度ではわずか5〜200秒の熱
処理を必要とするだけである。この温度において
もつと長く処理することは顔料が焼結するので望
ましくない。 本発明の顔料組成物はTiO2にアンチモンの水
酸化物もしくは酸化物をつけることと加熱を同時
にすることによつても製造できる。一つの方法は
アルミナを含有するTiO2顔料をSbCl3もしくは
SbCl5のような無機のアンチモン化合物と、300
〜650℃の温度において水蒸気の存在下で十分に
混合することを含んでいる。この操作は回転焼成
装置中でおこなうのが便利である。顔料自身が一
部分湿つている場合には、水蒸気を追加する必要
はない。このようにして、アンチモン化合物と水
蒸気の反応によつて相当する水酸化アンチモンが
急速に生成し、生じた水酸化物は顔料中に存在す
るアルミナと高温で反応する。 上記の方法の一変形では、アルミナを含有する
TiO2顔料は300〜650℃の温度において酸化アン
チモンと乾燥混合され熱処理されて、本発明の顔
料組成物が生成する。回転焼成装置を用いるのが
便利である。 ほこりのたつことを最小にする別法は顔料と酸
化アンチモンをスラリーの形でいつしよにするこ
とである。したがつて、50〜70重量%のTiO2
水性スラリーの形にしたアルミナを含有する
TiO2顔料を20〜50重量%の酸化アンチモンの水
性スラリーと混合して、所望の組成の混合した粒
状物を得、それを過し熱処理して耐久性のある
顔料を生成させる。 本発明の顔料組成物はTiO2を生成する気相酸
化法と関連させて大規模な連続方式でも製造でき
る。この方法ではアルミナを含有するTiO2顔料
は約1500℃の温度の反応器中で生成される。
TiO2は反応器を出て排出脚管へ送られそこで冷
却される。本発明の組成物をつくるには、20〜50
重量%の酸化アンチモンの水性スラリーを排出脚
管の中へ、顔料の温度が約650℃以上、最も普通
には約1100〜1300℃である位置に導入する。顔料
および酸化アンチモンは排出脚管を通つて進み、
それによつて650℃以上の温度に5〜200秒間、好
適には5〜30秒間保持され、その結果本発明の組
成物を生成する。 本発明は特定の理論あるいは説明によつて拘束
されないけれども、アンチモンの水酸化物あるい
は酸化物はTiO2顔料中に存在するアルミナと表
面から中心部へと反応し、たいていの場合存在す
るアルミナの約50%と反応してAlSbO4を生成し、
残りはTiO2との固溶体になると考えられる。も
しアルミナと反応しTiO2との固溶体となり得る
以上の酸化アンチモンが存在すれば、Sb2O4の形
になつていると考えられる過剰の酸化アンチモン
は顔料組成物の黄色化を起こす。AlSbO4はルチ
ル型TiO2と同構造であり、光,酸および塩基に
対して非常に安定な化合物であるので、特に効果
的であると考えられる。 本発明の顔料組成物は従来の顔料と同じように
加工され使用される。分散性を高めるために顔料
を含水アルミナで処理し、希望する解凝度
(deaggregation)を得るためにその処理した顔
料を微粒化することは、顔料の仕上げにおける普
通の実施法である。これらの処理は同じ理由から
本発明の顔料組成物に対しても好適である。しか
しながら、これらの処理は本発明の実施には必須
条件ではなく、本顔料組成物の光安定性に大きく
影響するものではない。 後記する実施例においては、製造された顔料は
丁度下記に述べられている多くの性質について慣
習的に受け入れられている方法で試験した。 下記の実施例においてつくられてTiO2顔料組
成物の酸溶解性、すなわち顔料の耐久性を予想す
るのに用いられる慣習的方法は、試験する顔料の
予め定めた量を硫酸中で処理し、それを同様に処
理した標準のTiO2試料と分光光度計によつて比
較することによつて測定した。標準の分光光度曲
線は次のようにしてつくつた:標準溶液は15gの
硫酸アンモニウムおよび重量で98.83%のTiO2
含有するTiO2 1.0118gをボーメ66゜の硫酸20mlに
溶解し水で800mlに希釈してつくつた。ついでこ
の溶液にボーメ66゜の硫酸溶液80mlを加えた。得
られた溶液を室温まで冷却したのち、水で1に
希釈した。この溶液はml当り0.001gのTiO2を含
有しており、それを1週間静置したのち使用し
た。上述のようにして調製した標準溶液の2,
4,6および8mlの試料を30%過酸化水素10mlと
それぞれ混合し、10%硫酸で100mlに希釈した。
1時間静置後、これらの溶液の吸光度をベツクマ
ン・モデルDK,DUあるいはB分光光度計を用
いて、10mmのセルを使用して400nmにおいて、30
%過酸化水素10mlを10%硫酸で100mlに希釈して
つくつた比較溶液と対比して読みとつた。mg/
で表わした過酸化チタン濃度対吸光度のグラフを
これらの試料について作成した。 試験すべき顔料の酸溶解性を求めるために、
0.2000gの顔料を175℃でボーメ66゜の硫酸10mlに
かくはんしながら添加した。顔料は175℃で1時
間処理した。処理後、試料は蒸留水でつくつた砕
いた氷の中へ注いで急冷した。試料は水で100ml
に希釈し過した。液10mlを30%過酸化水素2
mlと混合し、10%硫酸で25mlに希釈した。1時間
後、試料の吸光度を30%過酸化水素2mlを10%硫
酸で25mlに希釈してつくつた比較溶液に対比して
読みとつた。可溶性TiO2の濃度は測定した吸光
度および可溶性TiO2の%から前記のようにして
つくつた標準の分光光度曲線によつて求めた。 光沢は次の方法で決定した。出発組成物すなわ
ちミル・ベース(mill base,基材粉末)は試験
すべきTiO2顔料387.0gを149.6gのアルキツド樹
脂(Celanese Coatings Co.から“Syntex”
3145,60%N.Vの商標名で販売されている市販の
樹脂、9.4gのブタノールおよび79.0gの市販の
芳香族系溶剤(Esso Standard Oilから“Xylol”
の商標名で販売)と手で混合することによつて調
製した。次いでその混合物を容器に入れ、砂によ
る研磨円板を取り付けた機械に挿入し、700gの
砂を500rpmの回転速度において加えた。全部の
砂を加えたのち、研磨を2750rpmで5分間つづけ
た。粗および細のし網で過することによつて
基材粉末と砂を分離した。 基材粉末はこの基材粉末の100gを1.4gの市販
の芳香族系溶剤(“Xylol”)、71.8gのアルキツド
樹脂(“Syntex”3145)、38.5gの55%固形分の架
橋メラミン樹脂(American Cyanamidから
“Cymel”248―8の商標名で販売されている市販
の樹脂)、12.0gのナフサおよび1.0gのブタノー
ルと混合することによつてうすめた。得られた混
合物は最終的な塗料調合物が出来た。その塗料を
噴霧するように調製するために、一定重量の塗料
にさらに“Xylol”を添加して、10Fの粘度カツ
プを50mlが16秒で流れ出るようにした。 うすめた塗料をアルミニウム板上にかくれて見
えなくなるまで、すなわち約1.2ミル(3.05×10-3
cm)の膜厚に噴霧した。その板は室温で10分間放
置して揮発成分を蒸発させ、次いで149℃で45分
間焼き乾かした。 その板を冷却させたのち20゜の角度に設置した
グロスメータ(光沢計)にのせ、光沢をグロスメ
ータから直接読みとつた。 顔料の光感受性すなわち灰色化の量によつて測
定される光感受性は、顔料を強い紫外線照射に一
定時間暴露したのち、標準に比較して顔料が灰色
化した度合を眼で観察することによつて決定し
た。暴露試験用の顔料を調製するには、0.5gの
顔料を2.5gの鉛白の塩基性炭酸塩と混合し、清
潔な着色用板に移した。板上の混合物に0.75mlの
グリセリンを加えガラスのすり棒でこすり込ん
だ。次いでその混合物を2枚のスライドガラスの
間に入れ、そのガラスを通して大陽ランプ(超高
圧の光しない水銀光源)に14インチ(35.5cm)
の距離で5分間暴露した。試験した顔料は同様に
して試験した標準の顔料に目で見て比較して灰色
化の相対量を決定した。試験した顔料は10(暗)
から0(明,色の変化なし)までの等級をつけ、
暗化度によつて灰色化の量を示した。 白堊化/褪色の定量はJournal of Paint
Technology,39巻,1967年7月号の399―410頁
にW.H.Daiger and W.H.Madsonによつて説明
されている方法にしたがつた。明確に云えば、本
特許出願データを得るために用いた試験は次のよ
うな調合の塗料についておこなつた: g数 TiO2顔料 48.0 青色の銅フタロシアニン顔料(Du Pont
Companyから“Ramapo”Blue Bp―366―D
の名称で販売されている市販の有機顔料) 6.0 アルキツド樹脂(Celanese Coatings
Companyから“Syntex”3833 50%N.V.の名
称で販売されている市販の樹脂) 120.0 有機溶剤、沸点範囲160〜193℃(Humble Oil
and Refining Companyから“Varsol”#1
の名称で販売されている市販の溶剤) 36.0 “Xylol” 36.0 24%ナフテン酸鉛乾燥剤 0.75 6%ナフテン酸コバルト乾燥剤 0.40 6%ナフテン酸マンガン乾燥剤 0.20 これらの成分は0.5インチ(1.27cm)のガラス
球400gを入れた回転するガラスジヤー中で約42
時間粉砕し、得られた塗料をそのまま暴露試験の
ためにアルミニウム板上に噴霧した。 暴露すると、青色の塗料皮膜は劣化し白い皮膜
が表面に生成する。これは“白堊化”と呼ばれ
る。白堊化の程度は種々の経過時間における板の
赤色の反射率を記録することによつて測定した。
赤色反射率は白堊化が進むにつれて増大する。報
告される数字を求めるために、促進耐候試験機の
中に、機器がよく定義された白堊化度を示すよう
に任意に設定された一定した読みを与えるまで板
を暴露した。赤色反射率は100時間ごとに測定し
記録した。△赤色反射率の値の低いのが望まし
い。赤色反射率を得るために使用した機器は、赤
色フイルターを通して板の表面から反射される光
の強さを読みとるのに適した反射計である。 実施例 1 TiCl4とAlCl3の気相共酸化法によつて製造し
た重量で98.9%のTiO2および重量で1.1%のAl2O3
を含有する市販のルチルTiO2顔料24ポンド(11
Kg)を、1.02Kgの、すなわちSb2O3として計算し
て重量で4.3%の、SbCl5とよく混合し、650℃で
1時間焼成した。 光沢を増大させるためのTiO2顔料組成物のコー
テイング 上述のように調製した顔料組成物を8ポンド
(3.63Kg)を水蒸気コイルを用いて60℃の水9.08
中に連続的にかくはんしながら加えてスラリー
とした。顔料組成物上に重量で3%の含水アルミ
ナを沈着させるために、333g/のNaAlO2
液の273.6mlを273.6mlの水で希釈しかくはんしな
がらスラリーに加えた。スラリーのPHはNaAlO2
を添加している間に1:1HCl/H2O溶液(35〜
38%HCl)を用いて8.5に維持した。そのスラリ
ーを60℃において30分間熟成し、過し、フイル
ターケーキを120℃において12時間乾燥した。 確実に解凝した顔料組成物とするために、乾燥
したフイルターケーキに一般的な微粒化助剤であ
るトリエタノールアミンを重量で0.3%混合し、
500〓(260℃)の水蒸気で水蒸気/顔料の比を
3:1にして流体エネルギー・ミルを通過させ
た。 上述のように調製した顔料組成物は、2種の市
販の標準物と比較して光沢,灰色化および白堊
化/褪色指数で表わされる耐久性について試験し
た。第1の標準物S―1は、TiCl4を1.1%の
AlCl3の存在下で気相酸化してつくつたTiO2顔料
で、重量で6%のち密な非晶質シリカおよび重量
で2%の含水アルミナのコーテイングを含んでい
る。第1の標準物S―1は工業上非常に耐久性の
ある顔料と考えられる。第2の標準物S―2は
1.1%のアルミナの存在下でTiCl4の気相共酸化に
よつてつくつたTiO2顔料で、重量で3%の含水
アルミナのコーテイングを含んでいる。第2の標
準物S―2は工業上高い光沢のものとして知られ
ているけれども、白堊化/褪色に対する耐久性が
必要な多くの利用に対しては耐久性および光安定
性が低くすぎる。 これらの顔料についてのデータは第表に示し
た。
【表】 実施例 2―6 TiO2顔料は、得られた顔料の一部分づつを第
表に示した温度で1時間焼成した以外は実施例
1に記載した通りに調製した。得られた顔料の酸
溶解性はこの性質におよぼす焼成温度の影響を決
めるために測定した。結果は第表に示した。 第表 実施例 焼成温度,℃ 酸溶解性 2 125 30 3 250 25.5 4 400 1.5 5 500 0.7 6 650 0.4 実施例 7―12 TiO2顔料は、理論上重量で0.16%のAlSbO4
ら重量で3.75%のAlSbO4を有する一連の顔料を
つくるためにSbCl5の量を変化させた以外は、実
施例1に記載した通りに調製した。これらの各顔
料の酸溶解性を測定して、顔料のこの性質におよ
ぼすAlSbO4の%の影響を決めた。各場合に用い
たSbCl5およびTiO2顔料の量、理論的に生成され
得るAlSbO4の量および酸溶解性を第表に示し
た。
【表】 実施例13―15 (最良の態様) 本発明の顔料組成物を実施例1に記載した1.1
%のアルミナを含有するTiO2顔料96.5gに粒状
Sb2O33.5gを乾燥状態で混合して調製した。混合
物は回転焼成装置中に400゜および650℃で1時間
入れた。焼成前および各焼成温度における顔料組
成物の酸溶解性およびX線構造は第表に示し
た。アルミナを含有するTiO2顔料自身の酸溶解
性は32であり、X線構造はルチルである。
【表】 比較のための顔料組成物C―13,C―14および
C―15は、出発のTiO2顔料がアルミナを含有し
ないこと以外は全く上記に記載した通りに調製し
焼成した。比較用の組成物のデータは第表に示
した。アルミナを含有しない出発のTiO2顔料の
酸安定性は49であり、構造はルチルである。
【表】 工業的利用の可能性について云えば、本発明の
顔料組成物は従来の二酸化チタン顔料より広汎な
種類の末端用途の利用に用いることのできる非常
に耐久性で耐光性のTiO2顔料を提供する。新し
い装置のための出費の必要もなく従来の装置を本
顔料の製造に使用することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量で92から99%のTiO2、重量で0.05から
    2%のAl2O3およびSb2O3として計算して重量で
    0.1から6%の酸化アンチモンを含み、粒子表面
    でも粒子内部においてもルチルだけのX線パター
    ンを示すことを特徴とする酸化チタンと酸化アン
    チモンとアルミナとの顔料粒子組成物。 2 重量で0.05から2%のAl2O3をその中に含む
    ルチル構造だけを示すX線パターンを有するルチ
    ルTiO2顔料を、Sb(OH)3,Sb(OH)5,Sb2O3
    もしくはSbCl3およびSbCl5から一部分中和した
    生成物と接触させ、得られた組成物を300〜1500
    ℃の温度において熱処理してルチル構造だけを示
    すX線パターンを有するTiO2顔料組成物を生成
    させることを特徴とする重量で92から99%の
    TiO2,重量で0.05から2%のAl2O3およびSb2O3
    として計算して重量で0.1から6%の酸化アンチ
    モンを含む顔料粒子組成物を製造する方法。 3 特許請求の範囲第2項記載の方法であつて、
    SbCl3もしくはSb(OH)3と該TiO2顔料との水性
    スラリーを形成することによつて該TiO2顔料を
    Sb(OH)3もしくは一部分中和したSbCl3と接触さ
    せ、そのスラリーのPHを上げてSb(OH)3もしく
    は一部分中和した生成物を該TiO2の上に沈殿さ
    せることを特徴とする方法。 4 特許請求の範囲第2項記載の方法であつて、
    SbCl5もしくはSb(OH)5と該TiO2顔料との水性
    スラリーを生成させることによつて該TiO2顔料
    をSb(OH)5もしくは一部分中和したSbCl5と接触
    させ、そのスラリーのPHを上げてSb(OH)5もし
    くは一部分中和した生成物を該TiO2の上に沈殿
    させることを特徴とする方法。 5 特許請求の範囲第2項記載の方法であつて、
    該TiO2顔料を粒状Sb2O3と乾燥状態で混合するこ
    とによつて該TiO2顔料組成物をSb2O3と接触させ
    ること、および300〜650℃の温度において加熱す
    ることを特徴とする方法。 6 特許請求の範囲第2項記載の方法であつて、
    該TiO2顔料とSb2O3とを接触させ、その間に同時
    に650〜1500℃の温度において5〜30秒間熱処理
    することを特徴とする方法。
JP15372879A 1978-11-30 1979-11-29 Light stable titanium dioxide pigment composition Granted JPS5580467A (en)

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