TWI498388B - Composite oxide black pigment and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本發明係關於實現更鮮明偏藍色相的Cu-Mn-Fe系複合氧化物黑色顏料及其製造方法。本發明係關於提供色相較習知同種顏料偏藍,且著色力、鮮豔性、分散性及發色性均優異的複合氧化物黑色顏料技術。更詳言之,係關於能利用於多樣的各種用途,更進一步偏藍色相的複合氧化物黑色顏料。
自習知起,黑色顏料就色相性而言相較於偏紅的情況下,較偏好於偏藍,尤其是近年在廣泛領域中,能實現更鮮明色調的市場性有增加,強烈渴求能實現更鮮明偏藍色相的黑色顏料。此種之中,複合氧化物黑色顏料自習知起廣泛已知有耐熱性、分色性、耐久性等均優異的無機顏料,廣泛利用為以耐熱塗料為代表的一般塗料著色劑及窯業用著色劑。上述複合氧化物黑色顏料係有Cu-Cr系、Cu-Cr-Mn系、Cu-Mn系、Cu-Mn-Fe系、Co-Cr-Fe系等,一般係形成尖晶石結構。而就其製造方法,大致可區分為乾式法與濕式法。該乾式法係將各成分金屬的氧化物、碳酸鹽等進行混合並煅燒,再將煅燒物予以粉碎的乾式法。該濕式法係溶解各成分金屬的可溶性鹽而形成混合鹽溶液,再利用鹼等使沉澱而獲得前驅物,並將其煅燒。
複合氧化物黑色顏料之製造方法中,利用乾式法極難獲得
一次粒子較小的顏料,事實上係不可能。就從此種背景,本案申請人等針對會得一次粒子較小的顏料進行檢討,截至目前為止有提案利用濕式法製造著色力、鮮豔性及發色性均優異的黑色顏料及其製造方法(專利文獻1)。但是,專利文獻1所提案的黑色顏料,就因應近年對黑色顏料色相所期待的高要求性能,偏藍程度尚難謂足夠。因而,本案申請人等亦更進一步提案相關藉由將組成予以最佳化,而使色相更偏藍的黑色顏料之製造方法(專利文獻2)。
[專利文獻1]日本專利第3212065號公報
[專利文獻2]日本專利特開2002-309123號公報
然而,目的在於提供色相更偏藍之黑色顏料的上述專利文獻2所記載技術,在效果上有受限制,針對近年各業界所期待實現更鮮明偏藍色相之黑色顏料的高度期盼而言,尚難謂充足。又,另一方面,近年就彩色濾光片、噴墨、碳粉/墨水匣(toner ink)等觀之,隨薄膜化與微分散化技術的發展,而與其他顏色的顏料同樣,針對黑色顏料亦迫切期待粒子較小的顏料。針對此現象,如前述,主要係將構成成分的氧化物施行混合煅燒後,再將煅燒物施行粉碎的乾式法,較難獲
得此種粒子較小物,況且所獲得黑色顏料的色調亦偏弱,著色力亦非常差,依照乾式法所製造的顏料,並無法因應上述最近用途的各種高度期待。
相對於此,本案申請人等相關截至目前所提案黑色顏料而舉例的上述公報,有記載利用濕式法進行的Cu-Mn氧化物與Cu-Mn-Fe氧化物之合成方法。依照該等方法所獲得黑色顏料的色調,相較於利用其他製造方法所獲得黑色顏料之下,具有相當於藍色色相,具有相當的利用價值。然而,如前述,即便具有該等技術,仍無法充分因應近年各業界的高水準期待,熱切期待實現更鮮明偏藍色相的黑色顏料開發。
所以,本發明係相關本案申請人等截至目前所提案上述黑色顏料的改良發明,本發明目的在於提供:改良該習知技術,提供習知技術就黑色顏料所無法實現,具有較習知顏料更鮮明偏藍色相的Cu-Mn-Fe系複合氧化物黑色顏料,提供亦能充分因應近年各業界高水準之各種期待的技術。
上述課題係藉由下述本發明而達成。即,本發明所提供的複合氧化物黑色顏料,係更鮮明偏藍色相的Cu-Mn-Fe系複合氧化物黑色顏料,主成分金屬係具有由銅、錳及鐵的氧化物構成之尖晶石結構,銅/錳/鐵的莫耳比係3~8/5~10/1範圍,更至少導入1種上述主成分金屬以外的2價金屬元素,且(銅+2價金屬元素)/(錳+鐵)的莫耳比係1~1.6/2範圍。
再者,上述本發明偏藍複合氧化物黑色顏料的較佳形態係可例如下述。
如上述複合氧化物黑色顏料,其中,2價異種金屬係Mg或Ca中之至少任一者。
如上述複合氧化物黑色顏料,其中,主成分金屬中的銅莫耳量、與上述主成分金屬以外的2價異種金屬總莫耳量的比,係銅/2價異種金屬的莫耳比為5~100/1。
再者,本發明所提供的複合氧化物黑色顏料之製造方法,係製造上述任一複合氧化物黑色顏料之製造方法,使構成該顏料的銅、錳及鐵之主成分金屬,以及與該主成分金屬一起導入的該主成分金屬以外之2價金屬元素所有金屬的鹽,溶解於水中而形成混合溶液,於該混合溶液中過剩添加當作沉澱劑用的鹼水溶液,而使生成共沉澱物,在使該共沉澱物析出之同時或析出後,於液相中施行氧化處理,而生成顏料粒子的前驅物後,經水洗、過濾及乾燥後,將乾燥物施行煅燒,便在以銅、錳及鐵為主成分金屬的複合氧化物黑色顏料中,導入該主成分金屬以外的2價金屬元素。本發明之複合氧化物黑色顏料之製造方法的較佳形態,係可例如使生成上述共沉澱物時的溶液pH在9以上。
如上述,根據本發明,可提供較習知技術所提供同種顏料的色相更偏藍、且著色力、鮮豔性等均優異、亦呈絕緣性的
複合氧化物黑色顏料,以及該複合氧化物黑色顏料之製造方法。因為本發明的黑色顏料係更明顯偏藍,因而具有更進一步偏藍色相,且因為經微粒子化,因而能優異的使用為一般塗料、建材用著色劑、汽車塗料、合成樹脂之著色劑、以及窯業用著色劑。又,不僅侷限於該等用途,亦能適用於近年的新用途。即,本發明所提供的複合氧化物黑色顏料,除上述用途之外,尚可利用色相更明顯偏藍、且極微細化的顏料特性,而有效使用為例如:CRT(Cathode Ray Tube,陰極射線管)、PDP(電漿顯示器)、LCD(液晶顯示器)等的黑矩陣用黑色顏料;PDP及LCD的彩色濾光片、抑制外光反射的中性灰色用黑色顏料;噴墨用黑色顏料、碳粉用黑色顏料或碳黑具偏藍用黑色顏料,此外尚可利用為透明色料、塑膠塗料用黑色顏料。
其次,舉較佳實施形態針對本發明進行更詳細說明。
本發明者等為達成上述目的而經深入鑽研,結果發現即便複合氧化物黑色顏料之中,使用呈偏藍的Cu-Mn-Fe系複合氧化物黑色顏料,更在其尖晶石結構中依照例如下述方法,於特定範圍內導入Cu-Mn-Fe主成分金屬以外的2價異種金屬,藉此便可成為更鮮明偏藍色相的複合氧化物黑色顏料,遂完成達成本發明。根據本發明者等的檢討,得知在構成偏藍氧化物黑色顏料的銅、2價異種金屬、錳及鐵各金屬之鹽
中,添加由鹼水溶液構成的沉澱劑,使該等金屬的氫氧化物混合析出而生成共沉澱物,在使該共沉澱物析出之同時或析出後,於液相中施行氧化處理,藉此可形成具有優異特性的顏料。即,根據上述方法,在氧化處理後才施行煅燒時,可將煅燒溫度設為極低,結果所獲得顏料便成為微粒子狀、且著色力優異、非常鮮明偏藍色相的Cu-Mn-Fe系複合氧化物黑色顏料。又,本發明所提供的該黑色顏料,不僅屬於微粒子,且柔軟、分散性亦優異,更未含有Cr之類的高有害性元素,就此而言亦屬優異。
本發明者等針對利用濕式沉澱法合成上述黑色顏料中呈偏藍色相的Cu-Mn-Fe氧化物系黑色顏料時,思考若施行下述工夫便屬有效,經就此想法進行檢討,結果達成本發明之複合氧化物黑色顏料的構成。如前所述,濕式沉澱法時,溶解各成分金屬的可溶性鹽而形成混合溶液,在於水性介質中,利用鹼劑中和析出前驅物,在該析出物於析出之同時或析出後,於液相中施行氧化處理後,經煅燒,於煅燒時會利用固相反應生成尖晶石結構而合成顏料。本發明者等認為若在利用該煅燒時的固相反應而生成尖晶石結構時,能積極性防止3價離子侵入於尖晶石結構的4配位位置(以下稱「A site」),便可獲得更明顯偏藍色相的複合氧化物黑色顏料,遂進行更進一步檢討。結果發現上述濕式沉澱法中,將Cu-Mn-Fe氧化物系黑色顏料之主成分金屬中的Cu設為較
化學計量組成過剩,且更添加選擇性配位於尖晶石結構之A site的2價異種金屬,便屬有效方法,遂完成本發明。即,藉由此種構成,能抑制3價離子侵入於尖晶石結構的A site,便可成為本發明目的之更鮮明偏藍色相黑色顏料。以下,針對本發明之複合氧化物黑色顏料的構成材料(構成成分)進行說明。
為能獲得上述本發明顯著的效果,本發明之複合氧化物黑色顏料係除主成分金屬之外,尚需要該主成分金屬以外的2價金屬元素(以下亦稱「異種金屬」)。能當作該異種金屬使用的金屬元素,係只要顏料中會成為2價、且不會阻礙由主成分金屬所達成發色的元素便可,就本發明目的觀之,必需依照異種金屬的導入而達成的偏藍色度鮮明度進行選擇。就從此觀點進行檢討,結果得知就呈現更鮮明偏藍的觀點,所導入的異種金屬較佳係Mg或Ca等。根據本發明者等的檢討,該等異種金屬之中,特別較佳係使用Mg。又,該等元素不僅可單獨使用,亦可組合複數種使用。另外,相關主成分金屬,容後述。
為成為本發明目的之實現更鮮明偏藍色相的黑色顏料,首先必需將從各金屬導入量所換算的主成分金屬莫耳比,設定在本發明所規定的範圍內。而,本發明的黑色顏料雖依照如前述的本發明製造方法便可輕易獲得,但此情況下,將從各金屬導入量所換算的主成分金屬莫耳比設定為特定範圍,更
使主成分金屬、與該等所併用異種金屬間之莫耳比成為最佳範圍。
本發明的複合氧化物黑色顏料,首先銅、錳及鐵主成分金屬的銅/錳/鐵莫耳比,係構成3~8/5~10/1範圍內。又,本發明中,主成分金屬的Cu、Mn、Fe、與所導入2價異種金屬間之關係(尤其是主成分金屬中的Cu、與所導入之2價異種金屬間之關係),必需構成滿足下述要件。即,本發明中,(銅莫耳量+2價異種金屬總莫耳量)/(錳莫耳量+鐵莫耳量)的莫耳比,係構成1~1.6/2。而,特別係最好依(銅莫耳量)/(2價異種金屬總莫耳量)的莫耳比成為5~100/1範圍內之方式,於Cu-Mn-Fe的尖晶石結構中導入2價異種金屬。
根據本發明者等的檢討,藉由成為如上述的構成,便可實現截至目前為止已知的Cu-Mn-Fe氧化物系黑色顏料,所無法獲得的鮮明偏藍色相黑色顏料。特別係若銅與2價異種金屬過少,便會有偏藍嫌不足的傾向;反之,即便該等過剩添加,色相仍不會有太大變化,不僅無法期待更超越的效果,亦會造成發色濃度降低,因而最好避免。又,根據本發明者等的檢討,得知主成分金屬的錳、鐵之量均衡,亦關聯於所構成複合氧化物黑色顏料的發色濃度、色相。所以,本發明之複合氧化物黑色顏料,將主成分金屬的錳莫耳量/鐵莫耳量比規定為5~10/1。即,若鐵較多於上述範圍,色相會偏黃,若鐵較少於上述範圍,著色力會降低,因而最好避免。
又,經更詳細檢討的結果,本發明者等確認到偏離主成分金屬的銅/錳/鐵莫耳比3~8/5~10/1範圍外的異種金屬導入,就本發明目的而言並無充分效果,並無法獲得鮮明的偏藍色相,將主成分金屬的莫耳比設定為上述範圍之事,係本發明之複合氧化物黑色顏料的必要要件。此外,針對主成分金屬與異種金屬間之莫耳比的關係,更進一步檢討,結果發現依(銅+2價金屬元素)/(錳+鐵)的莫耳比成為1~1.6/2範圍內之方式導入2價異種金屬,就本發明目的達成係屬有效,遂完成本發明。又,根據本發明者等的檢討,除上述要件之外,依(銅莫耳量)/(2價異種金屬總莫耳量)的莫耳比成為5~100/1範圍內的方式,於Cu-Mn-Fe的尖晶石結構中導入2價異種金屬,就達成本發明目的而言係屬更佳。
根據本發明者等更進一步的檢討,主成分金屬的銅/錳/鐵莫耳比在3.5~6.5/6~9.5/1範圍內、且(銅莫耳量/2價異種金屬總莫耳量)的莫耳比為10~20/1時,特別將成為更明顯鮮明的偏藍色相黑色顏料,故屬更佳。
以下,針對製造上述構成的本發明黑色顏料之製造方法進行說明。本發明黑色顏料之製造方法,係使構成該顏料的、銅、錳及鐵主成分金屬、以及與該主成分金屬一起導入的該主成分金屬以外之2價金屬元素所有金屬之鹽,溶解於水中而形成混合溶液,於該混合溶液過剩添加當作沉澱劑用的鹼水溶液,使生成共沉澱物,在使該共沉澱物析出之同時或析
出後,於液相中施行氧化處理,而生成顏料粒子的前驅物後,經水洗、過濾及乾燥後,對乾燥物施行煅燒,便於以銅、錳及鐵為主成分金屬的複合氧化物黑色顏料中,導入該等主成分金屬以外的2價金屬元素。該製造方法所使用構成黑色顏料的金屬構成元素之鹽,係可例如:銅、異種金屬、錳及鐵的硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、醋酸鹽等,習知在複合氧化物黑色顏料之製造中所使用的鹽類,全部均可使用並無特別的限制。
本發明黑色顏料之製造方法,首先如上述溶解各構成元素的金屬鹽而形成混合鹽水溶液。此時的金屬鹽濃度,係依各金屬成為如上述的金屬莫耳比方式添加,較佳係全體形成約5~50質量%左右的濃度。依此所調製的混合鹽溶液,一起與當作沉澱劑用的苛性鈉等鹼水溶液,同時滴下於預先準備的沉澱介質中。此時的金屬鹽換算反應濃度,只要不會對沉澱生成物(共沉澱物)造成特別不良影響程度的情況下可為任意,若考量作業性與後續的步驟,較佳係設為0.05~0.2莫耳/公升。若未滿0.05莫耳/公升,乾燥物會變為非常硬,且產量亦減少,就此而言最好避免;反之,若超過0.2莫耳/公升,則在合成物中會發生不均勻,因而最好避免。
上述顏料的合成(共沉澱)溫度係只要依照濕式法通常施行的溫度範圍(即0~100℃範圍),便可充分發揮其效果。然而,若提高合成溫度,則所生成粒子的成長較快速,導致粒
徑變大,會有損及所獲得顏料著色力的傾向,同時亦會導致凝聚增強,造成對分散性構成不良影響。所以,合成溫度較佳係設為30℃以下。
本發明黑色顏料之製造方法,在使構成成分的金屬鹽溶解於水中的混合鹽溶液中,過剩添加當作沉澱劑用的鹼水溶液,而使生成共沉澱物。具體而言,顏料合成(共沉澱)時的溶液pH設為9以上、較佳係pH10以上的偏鹼側係屬重要。偏低的pH會導致顏料粒子變大,造成部分性生成鹼性鹽,因而不適於微粒子生產,且會有損及所獲得顏料著色力的傾向。又,若顏料合成(共沉澱)時的pH值偏高,因為顏料粒子會變小,所以在配合目的與用途進行調製,而獲得本發明目的之微粒子時,顏料合成時的pH更佳係11~13。若超過此以上的偏鹼側pH,因為乾燥物會變為非常硬,因而成為較差的條件。又,本發明製造方法中,過剩的鹼係在共沉澱物生成後才添加。此時的鹼過剩量若相對於沉澱時所必要的鹼莫耳數,設定為1.1~1.5倍範圍、較佳係1.1倍左右,便對顏料特性屬最佳。依此一邊歷時30分鐘~1小時攪拌,一邊使生成沉澱物後,再施行5~20分鐘左右的熟成,便完成沉澱反應。
其次,本發明之製造方法,在析出依上述所生成共沉澱物之同時或析出後,於液相中施行氧化處理。施行該氧化處理的理由,係在上述共沉澱物中,相關應該依3價離子配位於
8配位位置(B site)處的主成分金屬之鐵與錳,亦會有依2價離子形式存在,因而為使Fe與Mn能完全成為3價的金屬離子,便必需施行氧化處理。共沉澱物的氧化處理係可在沉澱系統中於沉澱生成之同時便實施,亦可待沉澱反應結束後才於沉澱系統中實施,或者亦可在其他的液相中實施。不管何種情況,在氧化結束後均可使沉澱熟成。此時所使用的氧化劑,例如過氧化氫、空氣(氧)、氯酸鈉、過硫酸銨等習知公知的氧化劑均可使用。其中較佳的氧化劑係不會因氧化而產生雜質,例如過氧化氫、空氣(氧)。氧化劑的使用量係就從上述理由,只要Fe與Mn的2價金屬能被氧化為3價金屬離子的所需要量便可。
其次,本發明之製造方法,將獲得共沉澱物(生成物)施行水洗與過濾,經使過濾物乾燥後,再對乾燥物施行煅燒。過濾物乾燥的溫度並無特別的限定,較佳係依100~120℃左右的溫度施行乾燥。而,對所獲得乾燥物施行煅燒的條件亦無特別的限定,藉由在酸性環境下,依400~700℃、較佳係550~600℃的溫度施行30分鐘~1小時煅燒,便可安定地獲得本發明的複合氧化物黑色顏料。依此所獲得的本發明之複合氧化物黑色顏料,相較於截至目前為止本案申請人等所提案的上述黑色顏料、以及習知同一組成依照乾式法所獲得的黑色顏料之下,呈現色相非常偏藍、且著色力優異的特性。又,依照上述方法所製得的本發明黑色顏料,利用
NOVA-2000(Quantachrome公司製)所測定的BET比表面積係調整於20~100m2
/g,便可成為分散性良好的Cu-Mn-Fe系複合氧化物黑色顏料。又,依照上述本發明之製造方法所獲得顏料,經利用粉末X射線繞射分析進行確認,結果係無異相的尖晶石單一組成物。又,利用螢光X射線分析亦確認到2價異種金屬有導入於顏料中。
其次,舉實施例與比較例,針對本發明進行更具體說明。又,以下文中的「份」或「%」,在無特聲明的前提下係指質量基準。
分別秤取硫酸銅五水合物138份、硫酸錳一水合物150份及硫酸亞鐵七水合物27份,在該等之中添加水而使完全溶解,將全體設為1,000份,調製得混合鹽水溶液。接著,秤取當作沉澱劑用的氫氧化鈉130份,並添加水而使完全溶解,將全體設為800份,調製得氫氧化鈉水溶液。預先準備當作沉澱介質用之在1,800份的水中,放入氯化鈣二水合物2份、與氯化鎂六水合物5份,而完全溶解,並調整為約20℃溫度的溶液。然後,在該溶液中同時滴下先前所調製的混合鹽水溶液與氫氧化鈉水溶液,歷時約30分鐘~1小時而完成沉澱反應。反應之際,pH調整為11.5~12.0範圍。又,在混合鹽水溶液的滴下結束後,直接原狀滴下過剩的氫氧化鈉水
溶液,待滴下結束後,在保持pH的狀態下,滴下過氧化氫(濃度35%)60份經水120份稀釋過的溶液,而施行氧化處理。
待上述氧化處理結束後,使液溫上升至80℃,再施行1小時左右的熟成。將依此所獲得屬於顏料粒子前驅物的生成物,充分水洗並沖洗殘鹽,再施行過濾。接著,經過濾的生成物依100~120℃溫度施行12小時以上的乾燥。所獲得乾燥物於580℃下,依1小時、氧化環境施行煅燒後,再冷卻。然後,藉由粉碎該煅燒物,便獲得BET比表面積為41m2
/g的鮮明偏藍色相複合氧化物黑色顏料。所獲得顏料係銅/錳/鐵莫耳比為5.7/9.1/1,屬於經導入2價異種金屬的鈣與鎂者,銅/(鈣+鎂)莫耳比係14.5/1。又,(銅+2價金屬元素)/(錳+鐵)的莫耳比係1.21/2.0。
依上述所獲得複合氧化物黑色顏料,利用塗料調節器(REDDEVIL公司製)使充分分散於丙烯酸樹脂(顏料量係3PHR)中。然後,於透明PET薄膜上利用6密耳(mil)的滴流器進行展色,並觀察透射色相(測定機器:大日精化工業公司製COLORCOM SYSTEM)。又,利用利用氧化鈦針對經變薄物觀察反射色相與著色力。結果,本實施例的複合氧化物黑色顏料係鮮豔性優異、著色力亦高、色相非常偏藍且鮮明,且分散性亦佳。結果如表1所示。另外,上述「PHR」係per hundred resin(每百份樹脂)的縮寫,指丙烯酸樹脂設為100時的顏料質量比率。
分別秤取硫酸銅五水合物120份、硫酸錳一水合物130份及硫酸亞鐵七水合物56份,於該等之中添加水而使完全溶解,將全體設為1,000份,調製得混合鹽水溶液。接著,秤取當作沉澱劑用的氫氧化鈉130份,並添加水而使完全溶解,將全體設為800份,調製得氫氧化鈉水溶液。預先準備當作沉澱介質用之在1,400份的水中,並調整為約22℃溫度,其餘均與實施例1同樣地實施,獲得未導入異種金屬的比較例1之複合氧化物黑色顏料。針對所獲得複合氧化物黑色顏料,經與實施例1同樣地進行觀察,結果雖著色力高、鮮豔性優異、分散性亦佳,但色相卻強烈偏黃。結果如表1所示。所獲得顏料係BET比表面積為39m2
/g、銅/錳/鐵的莫耳比為2.4/3.8/1,逾越本發明所規定範圍外。
預先準備當作沉澱介質用之在1,800份的水中,放入氯化鈣二水合物2份及氯化鎂六水合物5份,使該等完全溶解的混合鹽水溶液,調整為約20℃溫度的溶液,在其中同時滴下與比較例1所使用同樣的硫酸鹽混合鹽水溶液及氫氧化鈉水溶液,其餘均與比較例1同樣地實施,獲得比較例2的複合氧化物黑色顏料。針對所獲得複合氧化物黑色顏料,經與實施例1同樣地進行觀察,結果雖著色力高、鮮豔性優異、分散性亦佳,但色相卻偏黃。但是,經與比較例1的複
合氧化物黑色顏料進行比較,確認到偏黃已獲改善。又,所獲得顏料係BET比表面積為41m2
/g,有導入異種金屬,銅/(鈣+鎂)的莫耳比係12.6/1,屬於主成分金屬的銅/錳/鐵莫耳比,係與比較例1的顏料同樣為2.4/3.8/1,逾越本發明所規定範圍外。
分別秤取硫酸銅五水合物138份、硫酸錳一水合物150份及硫酸亞鐵七水合物27份,在該等之中添加水而使完全溶解,將全體設為1,000份,調製得混合鹽水溶液。接著,秤取當作沉澱劑用的氫氧化鈉130份,並添加水而使完全溶解,將全體設為800份,調製得氫氧化鈉水溶液。預先準備當作沉澱介質用之1,400份的水並調整為約22℃溫度的溶液,其餘均與實施例1同樣地實施,獲得BET比表面積為41m2
/g的比較例3之複合氧化物黑色顏料。所獲得顏料雖主成分金屬的銅/錳/鐵莫耳比係與實施例1的顏料相同,但未導入異種金屬。針對所獲得複合氧化物黑色顏料經與實施例1同樣地進行觀察,結果雖著色力高、鮮豔性優異、分散性亦佳,但色相稍偏黃。結果如表1所示。
相關顏料特性的評價,實施例1、比較例1~3的顏料雖均係鮮豔性、著色力佳,但如表1所示,比較例1~3的顏料雖有某程度上的差異,但均帶偏黃,而與呈現鮮明偏藍的實施例1之顏料在色相上有明顯不同。
依照與實施例1所示同樣製造方法所獲得的顏料,使其主成分金屬的銅/錳/鐵莫耳比、所導入的2價異種金屬種類、以及異種金屬合計量相對於銅的莫耳比如表2所示的方式,製造實施例與比較例的複合氧化物黑色顏料。然後,針對所獲得複合氧化物黑色顏料,經與實施例1同樣地進行觀察,結果實施例與比較例的顏料均係著色力高、鮮豔性優異、分散性亦佳。但是,相關色相,實施例2~7的顏料、與比較例4~8的顏料出現明顯不同,確認到實施例2~7的顏料均呈現本發明目的之良好色相。相關各顏料的色相,以實施例1的顏料為基準並依照下述基準進行相對評價,結果如表2所示。
表2所示色相的相對評價係依照下述基準實施。
◎:呈現與基準顏料相同程度的鮮明偏藍。
○:雖屬鮮明,但呈現較基準顏料些微偏黃。
△:相較於基準顏料呈現略偏黃。
×:相較於基準顏料呈現強烈偏黃。
本發明活用例係提供相較於本案申請人等截至目前為止所提案的習知黑色顏料之下,呈現著色力、鮮豔性等均優異,同時微粒子、且色相更加偏藍特性的複合氧化物黑色顏料,所以本發明之複合氧化物黑色顏料期待能廣範圍利用。具體而言,不僅能利用於一般塗料、汽車塗料、建材、合成樹脂之著色劑及窯業用著色劑,就其優異特性而言,亦能充分因應近年各業界的期盼,能有效利用為例如:彩色濾光片
等的黑矩陣用黑色顏料;PDP及LCD的彩色濾光片、抑制外光反射的中性灰色用黑色顏料、噴墨用黑色顏料、碳粉用黑色顏料或碳黑帶偏藍用黑色顏料,其他尚可有效使欲為透明色料、塑膠塗料用黑色顏料,能期待廣領域利用。
Claims (5)
- 一種複合氧化物黑色顏料,係更鮮明偏藍色相的Cu-Mn-Fe系複合氧化物黑色顏料,主成分金屬係具有由銅、錳及鐵的氧化物構成之尖晶石結構,銅/錳/鐵的莫耳比係3.5~6.5/6~9.5/1範圍,更至少導入1種上述主成分金屬以外的2價金屬元素,且(銅+2價金屬元素)/(錳+鐵)的莫耳比係1~1.6/2範圍。
- 如申請專利範圍第1項之複合氧化物黑色顏料,其中,上述主成分金屬以外的2價金屬元素係Mg或Ca中之至少任一者。
- 如申請專利範圍第1或2項之複合氧化物黑色顏料,其中,上述主成分金屬中的銅莫耳量與上述主成分金屬以外的2價金屬元素總莫耳量的比,係銅/2價金屬元素的莫耳比為10~20/1。
- 一種複合氧化物黑色顏料之製造方法,係製造申請專利範圍第1至3項中任一項之複合氧化物黑色顏料的製造方法,使構成該顏料的銅、錳及鐵之主成分金屬,以及與該主成分金屬一起導入的該主成分金屬以外之2價金屬元素所有金屬的鹽,溶解於水中而形成混合溶液,於該混合溶液中過剩添加當作沉澱劑用的鹼水溶液,而使生成共沉澱物,在使該共沉澱物析出之同時或析出後,於液相中施行氧化處理,而生成顏料粒子的前驅物後,經水洗、過濾及乾燥後, 將乾燥物施行煅燒,便在以銅、錳及鐵為主成分金屬的複合氧化物黑色顏料中,導入該主成分金屬以外的2價金屬元素。
- 如申請專利範圍第4項之複合氧化物黑色顏料之製造方法,其中,使生成上述共沉澱物時的溶液pH係9以上。
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