WO2001070632A1 - Pigment d'oxyde composite a base de fer et de titane et son procede de fabrication - Google Patents

Pigment d'oxyde composite a base de fer et de titane et son procede de fabrication Download PDF

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WO2001070632A1
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pigment
iron
particles
pseudo
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Takayuki Suzuki
Koji Kataoka
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Ferro Enamels (Japan) Limited
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
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    • 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
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a titanium-iron composite oxide pigment exhibiting a yellow color used for coloring plastics, ceramics, paints and the like, and a method for producing the same.
  • a pseudo-plutoskite type composite oxide pigment is known as a titanium-iron inorganic pigment exhibiting a blue color.
  • a method for producing a composite oxide pigment is disclosed. According to this, an oxide or hydroxide of iron or aluminum or a water-soluble salt is dispersed or dissolved in a hydrated titanium slurry, and coprecipitation is caused under an appropriate pH. The coprecipitate is washed with water, filtered, dried, and calcined at a temperature of about 800 to 110 ° C., whereby the yellow fine particle composite oxide pigment having a strong yellow color and high saturation is obtained. Have gained. However, in this method, starting materials are limited, equipment and processes are complicated, and production costs are high.
  • the titanium-iron based pseudo-brookite composite oxide pigment uses titanium oxide or metatitanic acid and iron oxide, iron hydroxide, or a water-soluble iron salt as raw materials.
  • a raw material mixture obtained by mixing raw materials mixed in a predetermined ratio in a wet or dry system, or by washing and drying a precipitate in which an aqueous solution of a water-soluble salt of titanium or iron is coprecipitated is dried. It is manufactured by baking at a temperature of 00 to 1200 ° C in air or a reducing atmosphere.
  • T i, F e, and 0 are mutually This causes a reaction to occur, and pseudo-Wurtzite-type crystals are formed and grow.
  • the stability of the raw materials used, the stability of the raw material mixture state, and the stability of firing Is extremely important.
  • Raw materials especially iron compounds such as iron oxide or iron hydroxide, are easily oxidized or reduced by a slight change in temperature or atmosphere to change their structure, so they always exhibit stable reactivity during firing It is difficult to obtain products, and usable raw materials are limited.
  • raw materials having different specific gravities, particle sizes, and bulks are mixed, at the time of mixing or after mixing, deviation due to a specific gravity or a difference in particle size tends to occur, and it is difficult to obtain a raw material mixture having a uniform composition.
  • the reaction rate is low at low temperatures and the productivity is low.
  • the firing must be performed at high temperature.
  • iron oxide and iron hydroxide in the raw material mixture are easily oxidized or reduced by a slight change in temperature and atmosphere, so that unless the temperature and atmosphere during firing are strictly controlled, stable No colored products can be obtained.
  • an object of the present invention is to provide plastics and ceramics.
  • a yellow pigment containing a titanium-iron pseudo-blueskite-type composite oxide that can be used for coloring general paints, etc., and is more yellowish and more stable in color than conventional ones. And to provide an inexpensive and efficient method for its production. Disclosure of the invention
  • the present applicant firstly compounded titanium oxide, an oxide of any of Co, Cr, and Ni, and an oxide of any of Sb, Nb, and W.
  • a method to obtain a rutile-type yellow pigment by subjecting the material to dry pulverization using a pulverizer to produce composite particles utilizing a mechanochemical reaction and calcining the composite particles.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-219139 This is for producing a rutile-type composite oxide pigment such as Ti-Sb-Cr, Ti-Sb-Ni, Ti-Nb-Co, Ti-W-Ni. It is a thing.
  • the present inventors have continued research on the production of yellow pigments, applied a mechanochemical reaction to titanium-iron-based raw material particles, prepared composite particles, and fired them. It has been found that a pseudo-brookite complex oxide pigment can be obtained.
  • the first composite oxide pigments according to the invention a composition formula; (M Medical ⁇ F e x) 0 ⁇ 2 T i 0 2 or the composition formula; (F e 1 - y * A l y) 2 0 3 '' T i 0 2
  • the present invention also provides a first method for producing a composite oxide pigment.
  • particles of source materials of Ti, Fe, A1 and M are mixed at a predetermined ratio, and the obtained particle mixture is subjected to a dry pulverization treatment to cause a mechanochemical reaction.
  • High energy and join the particles together to form composite particles in which the elements Ti, Fe, Al, and M coexist, and form the composite particles in the range of 700 to 1200 It is characterized by firing at ° C.
  • composition formula (M ⁇ F e x) 0 ⁇ 2 T i 0 2 or the composition formula; (F e have y ⁇ A 1 y) 2 03 ⁇ T i 02
  • M represents at least one selected from the group consisting of divalent metals Mg, Sr and Zn, and the ratio of Fe, A1 and M to Ti is 0.3 ⁇ F e ZT i ⁇ 4.5,
  • This is an iron-based composite oxide pigment.
  • the second composite oxide pigment does not discolor even when mixed with the resin under heating, and is excellent in heat resistance.
  • the present invention also provides a second method for producing a composite oxide pigment.
  • the method comprises the steps of producing particles of each source material of Ti, Fe, A1 and M and at least one element selected from the group consisting of Li, B, Si and Ca.
  • the particles are blended at a predetermined ratio, and the obtained particle mixture is subjected to dry pulverization treatment to give sufficient energy to cause a mechanochemical reaction, and the particles are joined and integrated.
  • the composite particles are fired at 700 to 1200 ° C.
  • the blend is wet-mixed using a mixer.
  • the raw material particles are subjected to dry pulverization using a pulverizer having high pulverization efficiency, and the fineness and mixing of the raw material particles are advanced. After that, if the dry grinding process is continued and mechanical energy such as grinding, friction, compression, tension, bending, collision, etc. is applied to the raw material particles, which is more than the energy required for grinding, the raw material particles are ground and mixed uniformly.
  • the composite secondary particles formed by this mechanochemical reaction are not merely mixtures, but have extremely high reactivity because all the blended elements coexist uniformly and densely in the particles at a certain ratio.
  • the pigment can be baked in a short time in a short time, and a pigment having remarkably high saturation and excellent coloring power can be obtained as compared with a baked mixture obtained by conventional wet or dry mixing.
  • the above object can be achieved only by performing dry pulverization using a pulverizer instead of the conventional raw material mixing step, and thus does not require a complicated production step unlike the coprecipitation method. . Furthermore, firing can be performed at a lower temperature and in a shorter time than before, and pulverization after firing is easy, which is advantageous in terms of cost.
  • the conventional raw material mixing method it was difficult to obtain a raw material mixture having a uniform composition using raw materials having different specific gravities and particle sizes.However, in the dry pulverization treatment of the method of the present invention, the particle sizes and specific gravities differed. Even if a raw material is used, composite secondary particles having a uniform composition can always be formed, and the starting material is not limited.
  • the mechanochemical reaction itself is well-known as described in “Inorganic Mechanochemical Story” by Kubo Teruichiro (published by Sogo Gijutsu, 1987). It has been shown that it can be applied to the synthesis of high-quality, high-temperature superconducting materials, but there is no example of application to the production of pseudo-Wurtzite composite oxide pigments.
  • the raw materials used in the production of the first composite oxide pigment that is, the source materials of the elements constituting the pigment, are Ti, Fe, A1 and M (from divalent metals Mg, Sr and Zn). (At least one selected from the group consisting of), for example, oxides, hydroxides or carbonates, or compounds which become oxides upon heating.
  • anatase-type titanium oxide, rutile-type titanium oxide, and metatitanic acid are used as Ti sources, and iron oxide and yellow iron hydroxide are used as Fe sources.
  • Iron chloride, iron nitrate, etc., and aluminum oxide, aluminum hydroxide, aluminum chloride Preferred are aluminum, aluminum nitrate, and aluminum acetate.
  • the Mg source, Sr source and Zn source are preferably oxides, hydroxides, carbonates, chlorides and nitrates of these metals.
  • the raw materials used in the production of the second composite oxide pigment i.e., the source materials of each of the elements constituting the facial pigment, Ti, Fe, A1, and M, are the first composite oxide.
  • Each source material of at least one element selected from the group consisting of L i, B, S i and C a is an oxide, hydroxide, carbonate, chloride, nitrate, etc. of the metal. Good.
  • any raw material having a wide range of particle sizes and bulks can be used. Inexpensive general-purpose products available are sufficient.
  • Preferred raw materials in terms of price and supply are anatase-type or rutile-type titanium oxide or metatitanic acid without surface treatment, ferrous oxide, ferric oxide, and yellow iron hydroxide , Aluminum hydroxide, magnesium carbonate, strontium carbonate, zinc oxide, lithium carbonate, boric acid, silicon oxide, calcium carbonate, and the like.
  • the mixing ratio of the source materials of T i, F e, A 1 and M is as follows:
  • the ratio of Fe, A1 and M (at least one selected from the group consisting of the divalent metals Mg, Sr and Zn) to Ti is 0.3 ⁇ FeZT i ⁇ 4.5, It is determined to be in the range of 0 ⁇ A 1 / T i ⁇ 6.5 and 0 ⁇ MZT i ⁇ 2.6.
  • T i and F e are essential components.
  • F e ZT i ⁇ 0.3
  • the content of F e of the coloring component is too small, and the coloring is not sufficient.
  • F e / ⁇ i> 4.5 F e becomes excessive, and F e 203 is generated in addition to the pseudo-brookite type crystal, so that the product becomes a cloudy yellow mixed with reddish brown.
  • a more desirable range is
  • a 1 is effective for adjusting the color tone
  • Mg, Sr, and Zn are not coloring elements, but by adding them, the density and color tone of coloring can be adjusted.
  • M and T i occupy a large amount in the composition, and as a result, the color development component Fe becomes relatively small, so that sufficient color formation cannot be obtained.
  • a more preferred range is 0 ⁇ MZT i ⁇ 2.
  • the mixing ratio of each source material of at least one element selected from the group consisting of L i, B, S i and Ca is preferably as described below. Is decided.
  • the mixing ratio of the source material of L i is such that L i falls within the range of 0.07 ⁇ L i 2 OZN ⁇ 0.75 (weight ratio) with respect to the pseudo-wurtzite complex oxide (N).
  • N pseudo-wurtzite complex oxide
  • the mixing ratio of the source material B is, B is in the range of 0. 2 ⁇ B 2 0 3 ZN ⁇ 1. 2 0 ( weight ratio) relative to the pseudo Purutsukai preparative composite oxides (N), and F e against
  • the mixing ratio of the source material of S i is such that S i is in the range of 0.59 ⁇ S i 0 2 ZN ⁇ 4.90 (weight ratio) with respect to the pseudo wurtzite complex oxide (N).
  • N pseudo wurtzite complex oxide
  • the mixing ratio of the Ca source material is such that C a is within the range of 0.55 ⁇ C a OZN 4.50 (weight ratio) with respect to the pseudo-brookite complex oxide (N), and F for e
  • Dry milling is performed on the mixture of the source materials of each element of the first and second composite oxide pigments.
  • mills used for this dry milling process include rotating ball mill, tube mill, vibrating mill, planetary mill, medium stirring mill, shear milling mill, and high-speed rotary impact mill. And a powder crimper having a high grinding efficiency.
  • the crusher may be batch or continuous.
  • a vibrating mill or a medium-agitation mill is preferred.
  • balls, cylinders, rods, and the like can be used as the grinding medium.
  • the material of the medium may be a ceramic such as aluminum zirconia, or a metal such as steel or tool steel.
  • Vibrating mills, planetary mills, and medium agitation mills use balls as grinding media.
  • the size of the ball affects the size of the composite secondary particles generated by the dry grinding process, and the diameter is generally 1 to 30 mm.
  • the dry grinding time varies depending on the grinding machine used, and also on the amount of raw materials and the amount of grinding media.However, no decrease in the particle size of the raw materials is observed, and the particle size increases due to back grinding and the particles due to grinding. It is preferred to continue the dry milling process until the reduction in size reaches an equilibrium state and no change in particle size is observed.
  • a liquid auxiliary agent can be added under the conditions of the dry grinding treatment in order to prevent the raw material particles from adhering to the grinding medium and effectively cause a mechanochemical reaction.
  • auxiliary agents for dry grinding include ethanol and propanol. Alcohol; polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin; alcohol amines such as diethanolamine and triethanolamine; stearic acid; low melting waxes Etc. can be used.
  • the addition amount of these auxiliaries varies depending on the type of auxiliaries, the particle size of the raw material particles, and the surface area of the pulverizing medium, but usually ranges from 0.05 to 5% by weight of the raw material input amount.
  • the auxiliary agent If the amount of the auxiliary agent is too small, the raw material particles adhere to the inner wall of the pulverizer and the pulverizing medium, and the pulverization and mixing do not proceed, and the generation of composite secondary particles does not occur. If the amount of the auxiliary agent is too large, pulverization and mixing proceed, but composite secondary particles are not generated.
  • the composite secondary particles are fired.
  • This firing is performed in a normal firing furnace at a temperature of 700 to 1200 ° C. for 0.5 to 10 hours in an air atmosphere.
  • the firing temperature is lower than 700 ° C., the reaction rate becomes slow and the firing time is too long.
  • a sintering temperature of 1200 ° C. or higher the sintering of the product is severe, and it is difficult to adjust the particle size after sintering.
  • Preferred calcination conditions are a temperature of 800-1100 ° C and a time of 1-6 hours.
  • the firing atmosphere is not particularly limited, and may be an air atmosphere.
  • the starting material particles of the pseudo-wurtzite-type composite oxide pigment In the method of obtaining the first composite oxide pigment by subjecting the starting material particles of the pseudo-wurtzite-type composite oxide pigment to dry milling, a solid-phase reaction occurs during firing by amorphization of the raw material particles.
  • the activation energy required for the reaction is reduced, the particles are firmly joined to each other, and the contact point of the particles, which is the starting point of the reaction, is significantly increased. And highly coexistent, and the reactivity is extremely high, and the solid-state reaction rate is significantly increased. Therefore, the starting material particles are dried and pulverized.
  • the second composite oxide pigment to which Li, B, Si and Z or Ca is added does not discolor even when mixed with the resin under heating, and has excellent heat resistance. I have.
  • a titanium-iron pseudo-blue tsutsukai having a high saturation and a high yellowing power which can be used for coloring plastics, ceramics, paints and the like.
  • a yellow pigment containing a complex oxide can be easily produced.
  • Examples 1 to 3 were affected by the composition and composition range of the first composite oxide pigment, Example 4 was affected by the calcination temperature of the first composite oxide pigment, and the type and particle size of the raw materials, and Example 5 Is the effect of the firing time of the first composite oxide pigment, Example 6 is the effect of the type of the mill of the first composite oxide pigment, and Examples 7 to 13 are the heat resistance of the second composite oxide pigment. It is about gender.
  • Example 1
  • the raw material particles were blended at the ratios shown in Table 1 to obtain blends 1 to 4.
  • Each formulation was put in a pulverizing vessel, a pulverizing medium was added thereto, and dry pulverizing treatment was performed using a pulverizer.
  • the input amount of raw materials is 500 g
  • the grinding media is 200 g of aluminum balls with a diameter of 15 mm
  • the grinding machine used is a vibration mill (MB_1 type) manufactured by Chuo Kakoki Co., Ltd.
  • the pulverization container was a porcelain pot having an internal volume of 2000 m1. Dry grinding was performed at room temperature for 30 minutes.
  • the treated particles were taken out of the grinder, placed in a crucible, and fired in a 900 ° C. electric furnace for 4 hours.
  • the obtained fired product was pulverized using a wet ball mill until the average particle size became 0.7 ⁇ 0.02 ⁇ m, and the pulverized product was dried to obtain pigments A1 to A4. .
  • Pigments B1 to B4 were obtained in the same manner as in Example 1. That is, using the same vibrating mill, crushing vessel, crushing medium, and raw material input amount as in Example 1, water was added to the mixture at 500 ml, and the mixture was crushed and mixed for 30 minutes in a wet manner. Drying was performed in a drying oven at 0 ° C to obtain raw material mixed particles. This was fired and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain pigments B1 to B4.
  • the color tone of the coating film was measured in the same manner as in Example 1.
  • the colorimetric results are displayed using the CIELAB color system.
  • the pigments B1 to B4 of Comparative Example 1 have relatively smaller L * values and are darker than the pigments A1 to A4 of Example 1.
  • the a * value is large and reddish, and the b * value is small and yellowish.
  • Example 2
  • the color tone of the coating film was measured in the same manner as in Example 1.
  • Table 5 shows the colorimetric results using the CIELAB color system.
  • Example 2 Zn was introduced, but the b * value was 53 and a strong yellowish color was obtained. Introducing Sr reduces the value and yellowness, but is effective in adjusting the color tone. Comparative Example 2
  • Pigments B5 and B6 were obtained in the same manner as in Example 2, except that Formulations 5 and 6 shown in Table 4 were pulverized and mixed by a wet method.
  • the color of the coating film was determined in the same manner as in Example 1.
  • the pigments B5 and B6 of Comparative Example 2 have relatively smaller L * values and are darker than the pigments A5 and A6 of Example 2.
  • the a * value is large and reddish, and the b * value is small and yellowish.
  • Example 3
  • the raw material particles were blended at the ratios shown in Table 7 to obtain blends 7 to 11.
  • Each composition was dry-pulverized in the same manner as in Example 1, calcined and pulverized to obtain pigments A7 to A11.
  • Pigments B7 to B11 were obtained in the same manner as in Example 3, except that formulations 7 to 11 shown in Table 7 were pulverized and mixed by a wet method.
  • the color tone of the coating film was measured in the same manner as in Example 1.
  • Table 9 shows the colorimetric results using the CIELAB color system.
  • Pigments B7 to B11 of Comparative Example 3 have relatively smaller L * values than pigments A7 to A11 of Example 3;
  • the a * value is large and reddish, and the b * value is small and yellowish.
  • the raw material particles were blended in the proportions shown in Table 10 to obtain a blend 12.
  • This composition was subjected to dry pulverization treatment in the same manner as in Example 1, and the obtained pulverized material was divided into 4 minutes, and each part was subjected to 800, 900, 100, 0 ° C. After baking for 4 hours at each temperature, the mixture was pulverized to obtain pigments A12 to A15.
  • the color tone of the coating film was measured in the same manner as in Example 1.
  • Table 11 shows the colorimetric results using the CIELAB color system.
  • the b * value is 50 or more at a firing temperature of 800 to 110 ° C., and the color is yellow. Also, looking at the color difference ( ⁇ E *) of the one fired at 900 to 110 ° C based on the one fired at 800 ° C (A12), ⁇ ⁇ * ⁇ 4 Thus, a pigment with stable coloring over a wide temperature range was obtained.
  • Pigments B12 to B15 were obtained in the same manner as in Example 4, except that Formulation 12 shown in Table 10 was pulverized and mixed by a wet method.
  • the color tone of the coating film was measured in the same manner as in Example 1.
  • Table 12 shows the colorimetric results using the CIELAB color system.
  • ⁇ ⁇ * is 10 or more at any calcination temperature and completely different color development.
  • the color development was greatly different.
  • the raw material particles were blended in the proportions shown in Table 13 to obtain a blend 16.
  • This composition was subjected to dry pulverization in the same manner as in Example 1, and the obtained pulverized material was divided into four parts.
  • the color tone of the coating film was measured in the same manner as in Example 1.
  • Table 14 shows the colorimetric results using the CIELAB color system.
  • the baking time is in the range of 2 to 12 hours.
  • the a * value is around 20 and the redness is weak, and the b * value is 50 or more and the yellow color. Strong color development was obtained. Comparative Example 5
  • Pigments B16 to B19 were obtained in the same manner as in Example 5, except that Formulation 16 shown in Table 13 was pulverized and mixed by a wet method. For these pigments, the color tone of the coating film was measured in the same manner as in Example 1. Table 15 shows the colorimetric results using the CIELAB color system.
  • the baking time is in the range of 2 to 12 hours.
  • the a * value is around 30 and the redness is strong, and the b * value is 40 or less and yellowish. The color was weak.
  • Formulation 2 in Table 1 of Example 1 was placed in a pulverizing container, a pulverizing medium was added thereto, and dry pulverization was performed using a pulverizer.
  • the mill used was a medium agitation mill (Mitsubishi Mine's vertical aerator MA-1D), and the milling vessel was a stainless steel vessel with an inner volume of 500 ml.
  • the amount of raw materials charged was 200 g, and 0.2 ml of propylene glycol was added as an auxiliary agent.
  • the grinding media used was 7500 g of steel balls with a diameter of 10 mm.
  • Example 1 After performing dry milling at room temperature for 30 minutes and 60 minutes, the milled material was fired and milled in the same manner as in Example 1 to obtain pigments A20 and A21.
  • the color tone of the coating film was measured in the same manner as in Example 1. Display colorimetric results using the CIELAB color system Shown in 16
  • Example 7 The pigments A 20 and A 21 in Example 6 were obtained by using a different type of pulverizer than in Example 1 and changing the time of the dry pulverization treatment. Color development almost equal to 2 was obtained.
  • Example 7
  • the raw material particles were blended in the proportions shown in Table 17 to obtain blends 17 to 24.
  • Each formulation was dry-pulverized in the same manner as in Example 1, calcined and pulverized to obtain pigments C17 to C24.
  • the colored pellets were molded at a molding temperature of 210 ° C. and 280 ° C. using an injection molding machine to produce a colored plate (without material retention in the injection molding machine).
  • the material was retained in the injection molding machine at 280 ° C for 10 minutes and then molded to form a plate (with retention).
  • the color of each colored plate was measured using a spectrophotometer, and the plate was molded at a molding temperature of 210 ° C and the CIEL ab color system color tone was maintained at a molding temperature of 280 ° C.
  • composition obtained by removing lithium carbonate from the composition 17 shown in Table 17 was subjected to dry pulverization in the same manner as in Example 1, calcined and pulverized to obtain a pigment D1.
  • the color difference of this pigment was determined in the same manner as in Example 7, and the heat resistance was evaluated from the obtained results.
  • Table 18 shows the obtained color differences.
  • Pigments C17 to C23 have better heat resistance at a molding temperature of 280 ° C. than pigment D1, both without and with retention.
  • LiZFe exceeds 0.074, as in C24, the heat resistance decreases.
  • the preferred range of L i for improving the heat resistance is 0.015 L i ZF e ⁇ 0.074.
  • the raw material particles were blended in the proportions shown in Table 19 to obtain blends 25 to 31.
  • Each formulation was dry-pulverized in the same manner as in Example 1, calcined and pulverized to obtain pigments C25 to C31.
  • the color difference was determined in the same manner as in Example 7, and the heat resistance was evaluated based on the obtained results.
  • Table 20 shows the obtained color differences.
  • Pigments C25 to C31 have a higher heat resistance than pigment D1 at both a non-retention state and a retention state at a molding temperature of 280 ° C.
  • the preferred range for improving the heat resistance is 0.5 OlS ⁇ BZFe ⁇ O.05.
  • the raw material particles were blended in the proportions shown in Table 21 and blends 32 to 38 were made.
  • the color difference was determined in the same manner as in Example 7, and the heat resistance was evaluated based on the obtained results.
  • Table 22 shows the obtained color differences.
  • Pigments C32 to C33 have better heat resistance at a molding temperature of 280 ° C both with and without retention than pigment D1.
  • the preferred range for improving the heat resistance is 0.024 ⁇ S i / F e ⁇ 0.125.
  • the raw material particles were blended at the ratios shown in Table 23 to obtain blends 39 to 45.
  • Each composition was dry-pulverized in the same manner as in Example 1, calcined and pulverized to obtain pigments C39 to C45.
  • Pigments C39 to C45 have better heat resistance at a molding temperature of 280 ° C, both without and with retention than pigment D1. For improvement of heat resistance
  • the raw material particles were blended at the ratios shown in Table 25 to obtain blends 46 to 48.
  • Each composition was dry-pulverized in the same manner as in Example 1, calcined and pulverized to obtain pigments C46 to C48.
  • the color difference was determined in the same manner as in Example 7, and the heat resistance was evaluated based on the obtained results.
  • Table 26 shows the obtained color differences.
  • Pigments C46 to C48 have better heat resistance than pigment D1 at both a non-stagnation state and a retention state at a molding temperature of 280 ° C. Even if any of Li, B, Si and Ca are used in combination, the heat resistance is improved.
  • Example 1 2
  • the raw material particles were blended in the proportions shown in Table 27 to obtain blends 49 to 52.
  • Each formulation was dry-pulverized in the same manner as in Example 1, calcined and pulverized to obtain pigments C49 to C52.
  • the color difference was determined in the same manner as in Example 7, and the heat resistance was evaluated based on the obtained results.
  • Table 28 shows the obtained color differences.
  • Pigments C49 to C52 have better heat resistance at a molding temperature of 280 ° C, both without and with retention than pigment D1. Even in a composition containing a divalent metal such as Mg, the heat resistance can be improved by using it in combination with L i, B, S i or a.
  • a divalent metal such as Mg
  • composition 43 in Table 23 of Example 23 was mixed with the medium stirring mill (vertical attritor MA-1D manufactured by Mitsui Mining) used in Example 6 in the same manner as in Example 6 at room temperature. Dry milling was performed for 30 minutes under the following conditions.
  • medium stirring mill vertical attritor MA-1D manufactured by Mitsui Mining
  • Pigment C 53 was obtained by a different type of pulverizer with a different type of dry-mixing treatment time than that of Example 23, but it had almost the same heat resistance as pigment C 43 of Example 23. Obtained. Industrial applicability
  • the present invention provides a pseudo-Wurtzite-type composite oxide of a highly ferrous, highly yellowish titanium-iron-based composite which can be used for coloring plastics, ceramics, paints, and the like. It manufactures yellow pigments containing materials.

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Description

明 細 書 チタ ン一鉄系複合酸化物顔料とその製造方法 技術分野
本発明は、 プラスチッ ク、 セラ ミ ッ ク、 塗料等の着色に使 用する黄色を呈するチタ ン—鉄系複合酸化物顔料、 およびそ の製造方法に関する。 背景技術
黉色を呈するチタ ン—鉄系の無機顔料と しては、 擬プルツ カイ ト型の複合酸化物顔料が知られている。
米国特許 4, 0 3 6, 6 6 2号明細書には、 F e 2 T i O 5 · x T i 02 (x = 0〜 1 5 ) で表される擬ブルッ カイ ト 型および擬プルッカイ ト型とルチル型の混合した顔料が開示 されている。 これによれば、 F e 2 T i 05 と T i 02 の混 合割合を変えるこ とにより色調の調整が可能であり、 原料を 水性懸濁液にして混合し、 その混合物を脱水した後、 6 0 0 〜 1 1 0 0 °Cの温度で焼成するこ とで平均粒径 l // m以下の 微細粒子が得られること、 さ らにカーボンブラ ッ クなどの還 元剤を用いて焼成雰囲気を還元性にする とより黄色の顔料が 得られるこ とが述べられている。 しかしながら、 上記方法で 得られた顔料は、 高機能が要求されるプラスチッ ク スゃ塗料 の着色用と しては、 彩度、 着色力および隠蔽性の点で満足で き る レベルのものではない。
鈴木福二は、 アナターゼ型酸化チタ ンと α—酸化鉄 (へマ タイ ト) を混合し、 この混合物を大気中で 1 1 0 0〜 1 2 0 0 °Cで焼成するこ とにより擬ブルッカイ ト型の F e 2 T i O 5 を.合成した ( 「色材」 、 5 7 ( 1 2 ) 6 5 2— 6 5 9、 1 9 8 4 ) 。 しかしながら、 この方法では 8 0 0 °C以上で F e 2 T i 05 が生成し始めるが、 反応を完結させるには反応物 を 1 2 0 0 °Cまで加熱する必要があり、 このよ うな高温度で 合成を行うために焼成コス トが高く つき、 また焼結が進んで いるため粉砕にも手間がかかるという欠点がある。 その上、 このよ うにして得られた F e 2 T i 05 は、 前述の米国特許 の X = 0の組成と同じであり、 彩度、 着色力および隠蔽性に 力
特開平 8— 7 3 2 2 4号公報には、 A l x F e 2 x T i 〇 5 · y T i 02 ( 0 < x≤ 1. 0≤ y ) で表される擬プルツ カイ ト型複合酸化物顔料の製造方法が開示されている。 これ による と、 含水酸化チタ ンスラ リ 一に鉄やアル ミ ニウムの酸 化物や水酸化物あるいは水溶性の塩を分散もしく は溶解させ、 適当な p Hのもとで共沈を起こさせ、 この共沈物を水洗、 濾 過、 乾燥し、 8 0 0〜 1 1 0 0 °C程度の温度で焼成するこ と により、 黄味が強く 、 彩度の高い黄色の微細粒子複合酸化物 顔料を得ている。 しかしながら、 この方法では出発原料が限 定される上、 設備や工程が複雑となり、 製造コス トが高く つ ぐ
このよ う に、 チタ ン—鉄系の擬ブルッ カイ ト型複合酸化物 顔料は、 酸化チタ ンやメ タチタ ン酸と、 酸化鉄や水酸化鉄あ るいは水溶性の鉄塩とを原料と し、 所定の割合で配合した原 料を湿式や乾式で混合し、 あるいはチタ ンや鉄の水溶性の塩 の水溶液を共沈させた沈殿物を洗浄し乾燥することにより得 られる原料混合物を 8 0 0〜 1 2 0 0 °Cの温度で、 空気中あ るいは還元雰囲気のもとで焼成して製造されている。 焼成ェ 程では、 それぞれの原料粒子から T i と F eおよび 0が相互 に拡散し、 これにより、 反応が起こ り擬ブルツ カイ ト型の結 晶が生成し成長していく 。 このような固相反応では安定した 生成物、 特に鉄を含む複合酸化物を工業的に製造するために は、 使用する原料の安定性、 原料混合状態の安定性、 そ して 焼成の安定性が極めて重要である。
原料については、 特に酸化鉄あるいは水酸化鉄などの鉄化 合物では、 わずかな温度や雰囲気の変化により容易に酸化あ るいは還元されて構造が変わるため、 焼成時に常に安定した 反応性を示すものを得る こ とが難し く 、 使用できる原料が限 定される。 また比重や粒度、 嵩などの異なる原料を混合する 場合は、 混合時あるいは混合後に比重や粒度差による偏折な どが起こ り易く 、 均一な組成の原料混合物を得るこ とは困難 である。
また、 原料粉体相互の物質移動が反応の律速となるため、 低温では反応速度が遅く なり生産性が低く 、 目的物を工業的 に量産するためには焼成を高温でしなければならない。 さ ら に原料混合物中の酸化鉄や水酸化鉄は、 わずかな温度ゃ雰囲 気の変化により容易に酸化あるいは還元されるため、 焼成時 の温度や雰囲気を厳密に制御しなければ、 安定した発色の生 成物を得る こ とはできない。
このよ う に、 鉄を含む複合酸化物顔料を、 均一な発色で安 定して製造するためには、 厳密に制御された高品質の原料を 用いる上に、 原料の混合状態を常に均一にし、 温度、 時間、 雰囲気を厳密に制御して混合物を焼成する必要がある ことは よ く 知られており、 これが設備や工程が複雑になり製造コス 卜が高く なる原因となっている。 本発明の課題は、 上記の点に鑑み、 プラスチッ クス、 セラ ミ ッ クゃ塗料などの着色に汎用的に用いるこ とのできる、 従 来より も黄味が強く 、 発色の安定した、 チタ ン—鉄系の擬ブ ルツカイ ト型複合酸化物を含む黄色顔料、 およびその安価で 効率的な製造方法を提供するこ とである。 発明の開示
本出願人は、 先に、 酸化チタ ンと、 C o、 C r、 N i のい ずれかの酸化物と、 S b、 N b、 Wのいずれかの酸化物とを 配合し、 この配合物を粉砕機を用いて乾式粉砕処理し、 メ カ ノケ ミ カル反応を利用 した複合粒子を作成し、 これを焼成す るこ とによ り ルチル型の黄色の顔料を得る方法を提案 した (特開平 1 0— 2 1 9 1 3 4号公報参照) 。 これは T i - S b— C r、 T i — S b— N i、 T i 一 N b— C o、 T i -W - N i などのルチル型の複合酸化物顔料を製造するためのも のである。
本発明者らは、 引き続いて黄色顔料の製造研究を重ね、 チ タ ン—鉄系の原料粒子に対してメ カノケ ミ カル反応を適用し、 複合粒子を作成し焼成したところ、 優れた特性の擬ブルッカ ィ ト型複合酸化物顔料が得られる こ とを見出した。
すなわち、 本発明による第 1の複合酸化物顔料は、 組成式 ; (Mい · F e x ) 0 · 2 T i 02 または 組成式 ; (F e 1-y * A l y ) 2 03 ' T i 02
(式中、 Mは 2価金属 M g、 S rおよび Z nのいずれかを意 味し、 F e、 A 1 および Mの T i に対する比は、
0. 3 ≤ F e T i ≤ 4. 5、 0≤ A 1 /T i ≤ 6. 5、 お よび 0 MZT i ≤ 2. 6の範囲にある。 Xおよび y は 0≤ χ < 1および 0≤ y < l の範囲にある。 )
で表される擬ブルツ カイ ト型複合酸化物を含むことを特徴と するチタ ン一鉄系複合酸化物顔料である。
本発明は、 また、 第 1の複合酸化物顔料の製造方法を提供 する。 この製造方法は、 T i、 F e、 A 1 および Mの源物質 の粒子を所定比率で配合し、 得られた粒子配合物に乾式粉砕 処理を施してメ カノ ケ ミ カル反応を起こすに充分なエネルギ 一を与え、 粒子同士を接合一体化させて、 T i、 F e、 A l および Mの各元素が共存する複合粒子を作成し、 この複合粒 子を 7 0 0〜 1 2 0 0 °Cで焼成するこ とを特徵とする。
本発明による第 2の複合酸化物顔料は、
組成式 ; (M · F e x ) 0 · 2 T i 02 または 組成式 ; ( F e い y · A 1 y ) 2 03 · T i 02
(式中、 Mは 2価金属 M g、 S rおよび Z nからなる群より 選ばれる少な く と も 1つを意味し、 F e、 A 1 および Mの T i に対する比は、 0. 3≤ F e ZT i ≤ 4. 5、
0≤ A 1 /T i ≤ 6. 5、 および 0≤MZT i ≤ 2. 6の範 囲にある。 Xおよび y は 0≤ x < 1および 0≤ y < 1の範囲 にある。 )
で表わされる擬ブルツカイ ト型複合酸化物を含み、 かつ、 L i、 B、 S i および C aからなる群より選ばれる少な く と も 1つの元素が添加されてなるこ とを特徴とするチタ ン—鉄系 複合酸化物顔料である。 第 2の複合酸化物顔料は樹脂と加熱 下に混合されても、 変色を生ぜず、 耐熱生に優れている。
本発明は、 また、 第 2の複合酸化物顔料の製造方法を提供 する。 この製造方法は、 T i、 F e、 A 1および Mと、 L i、 B、 S i および C aからなる群よ り選ばれる少な く と も 1つ の元素との各源物質の粒子を所定比率で配合し、 得られた粒 子配合物に乾式粉砕処理を施してメ カノケ ミ カル反応を起こ すに充分なエネルギーを与え、 粒子同士を接合一体化させて、 T i、 F e、 A l および Mの各元素と、 L i、 B、 S i およ び C aからなる群より選ばれる少なく と も 1 つの元素とが共 存す複合粒子を作成し、 この複合粒子を 7 0 0〜 1 2 0 0 °C で焼成するこ とを特徴とする
本発明の方法では、 出発原料 (すなわち、 第 1 および第 2 の複合酸化物顔料を構成する元素の源物質) の粒子を所定の 割合で配合した後、 この配合物を混合機を用いて湿式または 乾式で混合する従来の混合方法に代えて、 高い粉砕効率を有 する粉砕機を用いて原料粒子を乾式粉砕処理し、 原料粒子の 微細化と混合を進める。 この後さ らに乾式粉砕処理を継続し て粉砕に要するエネルギー以上の強力な摩砕、 摩擦、 圧縮、 引っ張り、 曲げ、 衝突等の機械的エネルギーを原料粒子に与 える と、 粉砕され均一に混ざり合った原料粒子同士が接合し、 粒子サイズが大きく なる 「逆粉碎」 と呼ばれる現象が生じる。 これにより配合した諸元素が一定の割合で均一に共存する複 合二次粒子が形成される。 またこれと並行して各原料の結晶 性が低下し、 一部非晶質化が進行する。 これがいわゆるメ カ ノケ ミ カル反応である。
このメ カノ ケ ミ カル反応を利用 した原料粒子の乾式粉砕処 理では、 処理時間を長く すると、 逆粉砕による粒子サイズの 増大と、 粉砕による粒子サイズの低下が同時に進行するため、 粒子サイズの変化が平衡状態に達するという特徴がある。 こ のため出発原料の比重や粒度、 嵩が変わっても、 この乾式粉 砕処理を一定時間以上行う ことにより、 常に安定した粒度と 均一な組成の複合二次粒子を得ることができる。
このメ カノ ケ ミ カル反応による複合二次粒子は単なる混合 物ではなく 、 配合されたすべての元素が粒子内に一定の割合 で均一かつ緻密に共存しているため極めて反応性が高く、 低 温短時間で焼成可能であり、 従来法の湿式混合や乾式混合に より混合物を焼成したものに比べて著し く彩度が高く 、 着色 力の優れた顔料が得られる。
本発明方法は、 従来の原料混合工程に代えて、 粉砕機を用 いた乾式粉砕処理を行うだけで上記課題の達成が可能になる ため、 共沈法のように複雑な製造工程を必要と しない。 さ ら に、 従来より も低温、 短時間で焼成でき、 焼成後の粉砕も容 易なためコス ト的にも有利になる。 また従来の原料混合方法 では、 比重や粒度の異なる原料を用いて均一な組成の原料混 合物を得る こ とは困難であつたが、 本発明方法の乾式粉砕処 理では粒度や比重の異なる原料を用いても常に均一な組成の 複合二次粒子を形成するこ とができ、 出発原料が限定される こと もない。
メ カノケ ミ カル反応自体は久保輝一郎著 「無機物のメ カノ ケ ミ ス ト リ ー」 (総合技術出版刊、 1 9 8 7 ) にも記載され ているよう に公知であり、 粒子の表面改質、 高温超伝導物質 の合成等に適応することが明らかにされているが、 擬ブルツ カイ ト型複合酸化物顔料の製造に応用した例はない。 第 1 の複合酸化物顔料の製造に用いる原料、 すなわち同顔 料を構成する各元素の源物質は、 T i、 F e、 A 1 および M ( 2価金属 M g、 S rおよび Z nからなる群より選ばれる少 なく と も 1 つ) の例えば酸化物、 水酸化物または炭酸塩、 も し く は加熱により酸化物となる化合物であってよい。 一般的 には T i 源と してアナターゼ型酸化チタ ン、 ルチル型酸化チ タ ン、 メ タチタ ン酸 (含水酸化チタ ン) などが、 F e源と し ては酸化鉄、 黄色水酸化鉄、 塩化鉄、 硝酸鉄などが、 A 1 源 と しては酸化アル ミ ニウム、 水酸化アル ミ ニウム、 塩化アル ミ ニゥ ム、 硝酸アル ミ ニウ ム、 酢酸アル ミ ニウ ムなどが好ま しい。 また M g源、 S r源および Z n源にはこれらの金属の 酸化物、 水酸化物、 炭酸塩、 塩化物、 硝酸塩などが好ま しい。 第 2の複合酸化物顔料の製造に用いる原料、 すなわち同顔 料を構成する各元素の源物質のう ち、 T i、 F e、 A 1 およ び Mの源物質は第 1 の複合酸化物顔料の製造に用いる ものと 同じである。 L i、 B、 S i および C aからなる群より選ば れる少な く と も 1つの元素の各源物質は、 該金属の酸化物、 水酸化物、 炭酸塩、 塩化物、 硝酸塩などであってよい。
上記原料の乾式粉砕処理による複合二次粒子は、 原料の比 重や粒度や嵩の影響を受けにく いため、 いずれの原料でも広 範囲の粒度や嵩の原料が使用可能であり、 一般的に入手可能 な安価な汎用品で十分である。 価格や供給量の点から好ま し い原料は、 表面処理をしていないアナタ一ゼ型またはルチル 型の酸化チタ ンまたはメ タチタ ン酸、 酸化第 1鉄、 酸化第 2 鉄、 黄色水酸化鉄、 水酸化アル ミ ニウム、 炭酸マグネ シウム、 炭酸ス ト ロ ンチ ウ ム、 酸化亜鉛、 炭酸リ チ ウ ム、 硼酸、 酸化 珪素、 炭酸カ ルシ ウ ムなどである。
第 1 および第 2の複合酸化物顔料の製造において、 T i、 F e、 A 1 および Mの源物質の配合割合は、
組成式 ; (M^— * F e x ) 0 - 2 T i 02 (式中、 0 ≤ x < 1 ) または
組成式 ; ( F e い y · A 1 y ) 2 03 · T i 02 (式中、 0 ≤ γ < 1 )
における、 F e、 A 1 および M ( 2価金属 M g、 S r および Z nからなる群より選ばれる少な く と も 1 つ) の T i に対す る比が、 0. 3 ≤ F e ZT i ≤ 4. 5、 0 ≤ A 1 /T i ≤ 6. 5、 および 0 ≤ MZT i ≤ 2. 6の範 囲に入るように、 決められる。
T i と F e は必須成分である。 F e ZT i < 0. 3では発 色成分の F eの含有量が少なすぎて発色が十分でない。 F e / Ύ i > 4. 5 になると F eが過剰になり、 擬ブルッ カイ ト 型結晶以外に F e 2 03 が生成するため生成物は赤褐色が混 ざった濁った黄色になる。 より好ま しい範囲は
0. 4 ≤ F e T i ≤ 3. 5である。
A 1 の添加は色調の調整に有効であるが、
A 1 / T i > 6. 5 になる と生成物の色は赤みを帯び、 着色 力と隠蔽性が低下する。 よ り好ま しい範囲は
0. 1 く A l ZT i く 5である。
M g、 S r、 Z nは発色元素ではないが、 これを添加する こ とにより発色の濃度や色調を調整する こ とができる。
/Ύ i > 2. 6では組成中に占める Mと T i が多く なる結 果、 発色成分の F eが相対的に少なく なるため十分な発色が- 得られない。 より好ま しい範囲は 0 ≤ MZT i ≤ 2である。
第 2の複合酸化物顔料の製造において、 L i、 B、 S i お よび C aからなる群より選ばれる少なく と も 1つの元素の各 源物質の配合割合は、 好ま し く は下記のように決められる。
L i の源物質の配合割合は、 L i が、 擬ブルツカイ ト型複 合酸化物 (N ) に対して 0. 0 7 ≤ L i 2 O Z N≤ 0. 7 5 (重量比) の範囲に入り、 かつ F e に対して
0. 0 1 5 ≤ L i /F e ≤ 0. 0 7 4の関係を満たすように、 決められる。 0. 0 7 < L i 2 0 (重量比) では耐熱性改善 効果が小さ く 、 L i 2 0 〉 0. 7 5 (重量比) では逆に耐熱 性が悪く なる。 より好ま しい範囲は
0. 0 7 ≤ L i 2 0 ≤ 0. 1 7 (重量比) かつ 0. 0 1 5≤ L i /F e ≤ 0. 0 3である。
Bの源物質の配合割合は、 Bが、 擬プルツカイ ト型複合酸 化物 (N) に対して 0. 2≤ B 2 03 ZN≤ 1. 2 0 (重量 比) の範囲で、 かつ F eに対して
0. 0 1 5≤ B/F e ≤ 0. 0 5の関係を満たすように、 決 められる。 0. 2 < B 2 03 (重量比) では耐熱性改善効果 が小さ く、 B 2 03 > 1. 2 0 (重量比) では焼成時に粒子 の焼結が進んで粉砕しにく く なり、 また発色は暗い色調の茶 色となる。 より好ま しい範囲は 0. 2≤ B 2 03 ≤ 0. 4 3 (重量比) かつ 0. 0 1 5 BZF e ≤ 0. 0 3である。
S i の源物質の配合割合は、 S iが、 擬ブルツカイ ト型複 合酸化物 (N) に対して 0. 5 9≤ S i 02 ZN≤ 4. 9 0 (重量比) の範囲で、 かつ F eに対して
0. 0 2 4≤ S i ZF e≤ 0. 1 25の関係を満たすように、 決められる。 0. 5 9く S i 02 (重量比) では耐熱性改善 効果が小さ く 、 S i 02 > 4. 9 (重量比) では焼成時に粒 子の焼結が進んで粉砕しにく く なり、 また色調がく らい茶色 の発色となる。 より好ま しい範囲は
0. 5 9≤ S i 02 ≤ 1. 8 (重量比) かつ 0. 0 2 4 S i / F e ≤ 0. 0 3である。
C aの源物質の配合割合は、 C aが、 擬ブルッカイ ト型複 合酸化物 (N) に対して 0. 5 5 ≤ C a OZN 4. 5 0 (重量比) の範囲で、 かつ F eに対して
0. 0 2 6≤ C a /F e ≤ 0. 1 3の関係を満たすように、 決められる。 0. 5 5 < C a O (重量比) では耐熱性改善効 果が小さ く 、 C a O〉 4. 5 (重量比) では焼成時に粒子の 焼結が進んで粉砕しにく く なり、 また色調がく らい茶色の発 色となる。 より好ま しい範囲は 0. 5 5≤ C a O≤ l . 7 1
0 (重量比) かつ 0 . 0 2 6≤ C a Z F e ≤ 0 . 0 7 8である。 次に、 本発明によるチタ ン一鉄系複合酸化物顔料の製造方 法について、 具体的に説明をする。
第 1 および第 2の複合酸化物顔料の各元素の源物質の配合 物に乾式粉砕処理を行う。 この乾式粉砕処理に用いる粉砕機 の例と しては、 回転ボールミ ル、 チューブミ ル、 振動ミ ル、 遊星ミ ル、 媒体撹拌式ミ ル、 せん断摩砕式ミ ル、 高速回転衝 撃式ミ ルなどの高い粉砕効率を有する粉枠機が挙げられる。 . 粉砕機は回分式でも連続式でもよい。 工業的なスケールアツ プゃ操作の し易さおよび処理効率の点では、 振動ミ ルや媒体 撹拌式ミ ルが好ま しい。 粉砕媒体を使用する乾式粉砕機では、 粉砕媒体と してボールやシ リ ンダー、 ロ ッ ドなどが使用でき る。 媒体の材質はアルミ ナゃジルコニァなどのセラ ミ ックス、 スチールや工具鋼などの金属であってよい。 振動ミ ルや遊星 ミ ル、 媒体撹拌式ミルでは粉砕媒体と してボールを使用する。 ボールの大きさは乾式粉砕処理によ り生成する複合二次粒子 の大きさに影響し、 一般的に直径は 1 〜 3 0 m mである。 乾 式粉砕処理の時間は使用する粉砕機によって、 また原料投入 量と粉砕媒体の量によっても変わるが、 投入原料の粒度低下 が見られなく なり、 逆粉砕による粒子サイズの増大と粉砕に よる粒子サイズの低下が平衡状態に達して粒子サイズの変化 が見られな く なるまで、 乾式粉砕処理を続ける ことが好ま し い。
乾式粉砕処理においては、 粉砕媒体への原料粒子の付着を 防ぎ、 メ カノケ ミ カル反応を有効に引き起こすために、 乾式 粉砕処理条件下で液体の助剤を添加するこ とができる。 乾式 粉砕処理の助剤と してはェタノ 一ル、 プロパノ ールなどのァ ルコール ; エチ レングリ コール、 プロ ピレングリ コール、 グ リ セ リ ンなどの多価アルコール ; ジエタノ ールア ミ ン、 ト リ エタノ ールア ミ ンなどのアルコールア ミ ン ; ステア リ ン酸 ; 低融点のワ ッ クスなどが使用できる。 これら助剤の添加量は、 助剤の種類と原料粒子の粒度や粉砕媒体の表面積によって変 わるが、 通常は原料投入量の 0 . 0 5〜 5重量%の範囲でぁ る。 助剤の添加量が少なすぎると、 原料粒子が粉砕機内壁や 粉砕媒体に付着して、 粉砕、 混合が進行せず、 複合二次粒子 の生成も起こ らない。 助剤の添加量が多すぎると、 粉砕と混 合は進むが複合二次粒子が生成しなく なる。
つぎに、 この複合二次粒子を焼成する。 この焼成は通常の 焼成炉を使用して大気雰囲気のも とに、 7 0 0〜 1 2 0 0 °C の温度で 0 . 5〜 1 0時間行う。 焼成温度が 7 0 0 °C以下に なる と反応速度が遅く なり焼成時間がかかりすぎる。 また焼 成温度 1 2 0 0 °C以上では生成物の焼結が激し く、 焼成後の 粒度調整が困難となる。 好ま しい焼成条件は温度 8 0 0〜 1 1 0 0 °Cで時間 1 〜 6時間である。 焼成雰囲気は特に限定さ れる ものではなく、 大気雰囲気でよい。 擬ブルツカイ ト型複合酸化物顔料の出発原料粒子に乾式粉 砕処理を施す第 1の複合酸化物顔料を得る方法では、 原料粒 子の非晶質化により焼成時における固相反応を生起するのに 必要な活性化エネルギーは減少し、 さ らに粒子同士は強固に 接合して反応開始点となる粒子接点が著し く増し、 さ らに配 合された全元素が粒子内に一定の割合で均一かつ緻密に共存 しているため極めて反応性が高く 、 固相反応速度は著し く 増 加する。 したがって、 出発原料粒子の乾式粉砕処理により、 従来法より も低温かつ短時間の焼成により、 彩度が高く 着色
2 力の優れた黄味の強い擬ブルツカイ ト型複合酸化物を含む顔 料を安定して製造するこ とができる。
さ らに L i、 B、 S i および Zまたは C aを添加してなる 第 2の複合酸化物顔料は、 樹脂と加熱下に混合されても、 変 色を生ぜず、 耐熱生に優れている。
こ う して、 本発明による と、 プラスチッ クス、 セラ ミ ッ ク や塗料などの着色に用いる こ とのできる、 彩度が高く 着色力 の優れた黄味の強いチタ ン—鉄系の擬ブルツカイ ト型複合酸 化物を含む黄色顔料を容易に製造するこ とができる。 発明を実施するための最良の形態
以下に本発明の実施例を示す。
原料 (各元素の源物質) と しては、 T i 源にはアナターゼ 型酸化チタ ン ( T i 0 2 含有量 9 9 %、 平均粒子径 0 . 9 μ m) および乾燥メ タチタ ン酸 (T i 0 2 含有量 8 3 %、 平均 粒子径 0 . 4 m) 、 F e源には酸化第二鉄 ( F e 2 03 含 有量 9 9 %、 平均粒子径 1 . 2 μ πι) および酸化第一鉄 ( F e ( O H ) 2 含有量 9 9 %、 平均粒子径 0 . 3 m) 、 A 1 源には水酸化アルミ 二ゥム微粉 ( A 1 ( O H ) 3 含有量 9 8 %、 平均粒子径 1 . 1 m) および水酸化アルミ ニウム粗粉
( A 1 ( 0 H ) 3 含有量 9 8 %、 平均粒子径 8 m) 、 M g 源には炭酸マグネ シ ウ ム (M g C 03 含有量 9 9 %、 平均粒 子径 0 . 5 /z m) 、 S r源には炭酸ス ト ロ ンチウム ( S r C 0 3 含有量 9 8 %、 平均粒子径 0 . 7 m) 、 Z n源には酸 化亜鉛 ( Z n O含有量 9 9 %、 平均粒子径 0 . 5 m) 、 L i 源には炭酸リ チ ウ ム ( L i 2 C 0 3 含有量 9 9 %) 、 B源 には硼酸 (H 3 B 0 3 含有量 9 9 %) 、 S i 源には酸化珪素
( S i 02 含有量 9 9 %、 平均粒径 1 . 0 m) 、 C a源に は炭酸カ リ シゥム (C a C 03 含有量 9 8 %、 平均粒径 1. 8 m) をそれぞれ使用 した。
なお、 実施例 1 ~ 3は第 1の複合酸化物顔料の組成および 組成範囲による影響、 実施例 4は第 1の複合酸化物顔料の焼 成温度と原料の種類と粒度による影響、 実施例 5は第 1の複 合酸化物顔料の焼成時間による影響、 実施例 6は第 1の複合 酸化物顔料の粉碎機の種類による影響、 実施例 7 ~ 1 3は第 2の複合酸化物顔料の耐熱性に関する ものである。 実施例 1
表 1 に示す割合で原料粒子を配合し配合物 1〜 4を得た。 各配合物を粉砕容器に入れ、 これに粉砕媒体を加え、 粉砕機 を用いて乾式粉砕処理した。 原料投入量は 5 0 0 gと し、 粉 砕媒体は直径 1 5 mmのアルミ ナボール 2 0 0 0 gと し、 使 用した粉砕機は中央化工機社製の振動ミ ル (M B _ 1型) 、 粉砕容器は内容積 2 0 0 0 m 1 の磁製ポッ トであった。 常温 下で 3 0分間乾式粉砕処理を行った。
その後、 処理した粒子を粉砕機から取出し、 るつぼに入れ て 9 0 0 °Cの電気炉で 4時間焼成した。 得られた焼成物を湿 式ボールミ ルを用いて、 平均粒子径が 0. 7 ± 0. 0 2 〃 m となるまで粉砕し、 粉砕物を乾燥して、 顔料 A 1〜A 4を得 た。
配合物 1 2 3 4 酸化チタン 74 67 54 33
酸化第二鉄 26 33 46 67
F e/T i 0.36 0.50 0.87 2.07 塗膜の色調測定
各顔料 4 g とァク リ ルラ ッ カー 4 0 gを 7 0 m 1 のガラス ビンに入れ、 ガラス ビーズ 4 0 gを加えてペイ ン ト シヱ 一力 一 (レッ ドデヴィ ル社製) を用いて 1 5分間振と う して塗料 を得た。 この塗料をアプリ ケ一ターにて 1 5 0 mの厚みで ァー ト紙上に塗布し、 乾燥後、 色調を分光測色計を用いて測 色した。 測色結果を C I E L A B表色系を用いて表 2に示す。
表 2
Figure imgf000017_0001
実施例 1の顔料 A 1 〜 A 4の b * 値はいずれも 4 7以上で あり、 強い黄味の発色が得られた。 比較例 1
表 1 に示す配合物 1 〜 4を湿式で粉砕混合した以外、 実施
5 例 1 と同じ操作で顔料 B 1〜 B 4を得た。 すなわち、 実施例 1 と同じ振動 ミ ル、 粉砕容器、 粉碎媒体および原料投入量を 用い、 配合物に水 5 0 0 m 1 を加えて湿式で 3 0分間粉砕混 合を行った後、 1 1 0 °Cの乾燥炉で乾燥して原料混合粒子を 得た。 これを実施例 1 と同様の方法で焼成、 粉砕して、 顔料 B 1〜 B 4得た。
これらの顔料について、 実施例 1 と同様の方法で塗膜の色 調測定を行った。 測色結果を C I E L A B表色系を用いて表
3に不 _9 0
表 3
Figure imgf000018_0001
比較例 1の顔料 B 1〜 B 4は実施例 1の顔料 A 1 ~A 4に 比べ、 相対的に L* 値が小さ く、 暗い。 また a * 値は大き く て赤みが強く 、 b * 値は小さ く て黄色みが弱い。 実施例 2
表 4に示す割合で原料粒子を配合し配合物 5 と 6を得た。 各配合物を実施例 1 と同様の方法で乾式粉砕処理し、 焼成、 粉砕して顔料 A 5 と A 6を得た。 表 4
Figure imgf000019_0001
これらの顔料について、 実施例 1 と同様の方法で塗膜の色 調測定を行った。 測色結果を C I E L A B表色系を用いて表 5 に示す。
表 5
Figure imgf000019_0002
実施例 2では Z nを導入したが、 b * 値は 5 3 と黄みの強 い発色が得られた。 S r を導入する と 値と黄みが低下す るが、 色調の調整に効果がある。 比較例 2
表 4 に示す配合物 5 と 6を湿式で粉砕混合した以外、 実施 例 2 と同じ操作で、 顔料 B 5 と B 6を得た。
これらの顔料について、 実施例 1 と同様の方法で塗膜の色
7 調測定を行つた 測色結果を C I E L A B表色系を用いて表
6に示す。
表 6
Figure imgf000020_0001
比較例 2の顔料 B 5 と B 6は実施例 2の顔料 A 5 と A 6に 比べ、 相対的に L* 値が小さ く、 暗い。 また a * 値は大き く て赤みが強く、 b * 値は小さ く て黄色みが弱い。 実施例 3
表 7に示す割合で原料粒子を配合し配合物 7〜 1 1を得た。 各配合物を実施例 1 と同様の方法で乾式粉砕処理し、 焼成、 粉砕して、 顔料 A 7〜A 1 1を得た。
表 7
Figure imgf000020_0002
これらの顔料について、 実施例 同様の方法で塗膜の色
18
差替え用紙 (規則 26) 調測定を行つた 測色結果を C I E L A B表色系を用いて表
8に示す。
表 8
Figure imgf000021_0001
比較例 3
表 7に示す配合物 7〜 1 1を湿式で粉砕混合した以外、 実 施例 3 と同じ操作で、 顔料 B 7〜 B 1 1得た。
これらの顔料について、 実施例 1 と同様の方法で塗膜の色 調測定を行った。 測色結果を C I E L A B表色系を用いて表 9に示す。
表 9
Figure imgf000021_0002
比較例 3の顔料 B 7〜 B 1 1は実施例 3の顔料 A 7〜A 1 1に比べ、 相対的に L * 値が小さ く 、 喑ぃ。 また a * 値は大 き く て赤みが強く 、 b * 値は小さ く て黄色みが弱い。
9
差替え用紙 (規則 26) 実施例 4
表 1 0に示す割合で原料粒子を配合し配合物 1 2を得た。 この配合物を実施例 1 と同様の方法で乾式粉砕処理し、 得ら れた粉砕物を 4分し、 各部分を 8 0 0、 9 0 0、 1 0 0 0、 1 1 0 0 °Cの温度でそれぞれ 4時間焼成した後、 粉砕して、 顔料 A 1 2〜A 1 5を得た。
表 1 0
Figure imgf000022_0001
これらの顔料について、 実施例 1 と同様の方法で塗膜の色 調測定を行った。 測色結果を C I E L A B表色系を用いて表 1 1に示す。
表 1
Figure imgf000023_0001
実施例 4の顔料 A 1 2〜 A 1 5については、 焼成温度 8 0 0〜 1 1 0 0 °Cですベて b * 値は 5 0以上であり、 黄色の発 色をしている。 また 8 0 0 °Cで焼成したもの (A 1 2 ) を基 準に 9 0 0〜 1 1 0 0 °Cで焼成したものの色差 ( Δ E * ) を 見てみる と、 Δ Ε* < 4と広い温度範囲で安定した発色の顔 料が得られた。
また、 実施例 4の顔料 A 1 2 と F e ZT i および MZT i が同じである実施例 3の顔料 A 8 と比べる と、 同じ温度 (9 0 0 °C) で焼成した場合は、 原料の種類や粒度が変わっても Δ E * が約 2 とほぼ同等の発色が得られた。 比較例 4
表 1 0に示す配合物 1 2を湿式で粉砕混合した以外、 実施 例 4と同じ操作で、 顔料 B 1 2〜 B 1 5得た。
これらの顔料について、 実施例 1 と同様の方法で塗膜の色 調測定を行った。 測色結果を C I E L A B表色系を用いて表 1 2に示す。
2 表 1 2
Figure imgf000024_0001
比較例 4の顔料 Β 1 2〜 Β 1 5については、 焼成温度 8 0 0〜 1 1 0 0 °Cの範囲すべてにおいて a * 値は 2 0以上、 b * 値は 4 0以下と赤褐色の発色となった。 また 8 0 0 °Cで焼 成したもの ( B 1 2 ) を基準に 9 0 0〜 1 1 0 0 °Cで焼成し たものの色差 (Δ Ε* ) をみると、 Δ E * が 1 0 0 0 °Cで 7. 7、 1 1 0 0 °Cでは 1 9 となり、 焼成温度が変化する と発色 は大き く変化し、 焼成温度に対する安定性は見られない。
また、 比較例 4の顔料 B 1 2 と F e / T i および MZT i が同じである比較例 3の顔料 B 8 と比べる といずれの焼成温 度でも Δ Ε* は 1 0以上で全く 異なる発色をしており、 原料 の種類や粒度が変わると大き く 発色が異なる結果となつた。 実施例 5
表 1 3に示す割合で原料粒子を配合し配合物 1 6を得た。 この配合物を実施例 1 と同様の方法で乾式粉砕処理し、 得ら れた粉砕物を 4分し、 各部分を 9 0 0 °Cでそれぞれ 2、 4、
8、 1 2時間焼成した後、 粉砕して、 顔料 A 1 6〜 1 9を得 た。 表 1 3
Figure imgf000025_0001
これらの顔料について、 実施例 1 と同様の方法で塗膜の色 調測定を行った。 測色結果を C I E L A B表色系を用いて表 1 4 に示す。
表 1 4
Figure imgf000025_0002
実施例 5 の顔料 A 1 6〜 A 1 9 については、 焼成時間が 2 〜 1 2時間の範囲ですベて a * 値は 2 0前後で赤みが弱く 、 b * 値は 5 0以上であり黄みの強い発色が得られた。 比較例 5
表 1 3 に示す配合物 1 6を湿式で粉砕混合した以外、 実施 例 5 と同じ操作で、 顔料 B 1 6〜 B 1 9得た。 これらの顔料について、 実施例 1 と同様の方法で塗膜の色 調測定を行った。 測色結果を C I E L A B表色系を用いて表 1 5に示す。
表 1 5
Figure imgf000026_0001
比較例 5の顔料 B 1 6〜 B 1 9については、 焼成時間が 2 〜 1 2時間の範囲ですベて a * 値は 3 0前後で赤みが強く、 b * 値は 4 0以下と黄みの弱い発色となつた。 実施例 6
実施例 1の表 1の配合物 2を粉砕容器に入れ、 これに粉砕 媒体を加え、 粉砕機を用いて乾式粉砕処理した。 使用 した粉 砕機は媒体撹拌ミ ル (三井鉱山製の竪型ァ ト ライ タ MA— 1 D) 、 粉砕容器は内容積 5 0 0 0 m l のステン レス製容器で あった。 原料投入量は 2 0 0 gと し、 助剤と してプロ ピレン グリ コールを 0. 2 m l投入した。 粉砕媒体は直径 1 0 mm の鋼球 7 5 0 0 gと した。
乾式粉碎処理を常温で 3 0分および 6 0分間行つた後、 粉 砕物を実施例 1 と同様の方法で焼成、 粉砕し、 顔料 A 2 0と A 2 1を得た。
これらの顔料について、 実施例 1 と同様の方法で塗膜の色 調測定を行った。 測色結果を C I E L A B表色系を用いて表 1 6 に示す
表 1 6
Figure imgf000027_0001
実施例 6の顔料 A 2 0 と A 2 1 は、 実施例 1 とは異なる形 式の粉砕機を使用し、 乾式粉砕処理の時間も変えて得たもの であるが、 実施例 1の顔料 A 2 とほぼ同等の発色が得られた。 実施例 7
表 1 7に示す割合で原料粒子を配合し配合物 1 7〜 2 4を 得た。 各配合物を実施例 1 と同様の方法で乾式粉砕処理し、 焼成、 粉碎して顔料 C 1 7 〜 C 2 4を得た。
表 1 Ί 配合物 17 18 19 20 21 22 23 24 酸化チタ ン 61.5 61. 61.2 67.6 67.9 61.0 59.5 メ タチタ ン酸 65.2
酸化第二鉄 30.9 30.8 30.7 24.0 24.1 27.3 30.6 29.9 酸化第一鉄
水酸化アルミ ニウム 7.42 7.40 7.39 7.68 7.70 6.55 7.36 7.18 炭酸リ チウム 0.21 0.42 0.67 0.73 0.32 0.94 1.05 3.42
L i 20 (重量% ) 0.09 0.17 0.28 0.30 0.13 0.44 0.44 1.45
L i / F e 0.015 0.029 0.047 0.066 0.029 0.074 0.074 0.247
耐熱試験
各顔料 5 g とステアリ ン酸亜鉛 1 gを乳鉢で均一に混合し、 得られた混合物 2. 4 g と 6 0 °Cで乾燥したポリ プロ ピレン 樹脂 (グラ ン ドポ リ マー社製 J H H— G) 4 0 0 g とをブラ スチッ ク容器に入れ、 ペイ ン ト シエ一力一 (レツ ドデヴィ ル 社製) を用いて 5分間振と う して着色ペレツ トを作成した。
ついでこの着色ペレツ トを射出成型機を用いて成形温度 2 1 0 °Cおよび 2 8 0 °Cで成形し、 着色プレー トを作成した (射出成型機内で材料の滞留無) 。 また、 2 8 0 °Cで射出成 型機内で材料を 1 0分間滞留させた後に成形してプレー ト (滞留有) を作成した。 各着色プレー トの色を分光測色計を 用いて測色し、 成形温度 2 1 0 °Cで成形したプレー 卜の C I E L a b表色系色調に対する、 成形温度 2 8 0 °Cで滞留無ま たは滞留有で成形した各プレー トの C I E L a b表色系色調
26
差替 え 用紙 (規則 26) の色差を求め、 得られた結果より耐熱性を評価した。 求めた 色差を表 1 8に示す。 比較例 6
表 1 7に示す配合物 1 7から炭酸リ チ ウ ムを除いた配合物 を実施例 1 と同様の方法で乾式粉砕処理し、 焼成、 粉砕して 顔料 D 1を得た。
この顔料について、 実施例 7 と同様の方法で色差を求め、 得られた結果より耐熱性を評価した。 求めた色差を表 1 8に 示す。
表 1 8
Figure imgf000029_0001
顔料 C 1 7〜 C 2 3は成形温度 2 8 0 °Cで滞留無および滞 留有共に顔料 D 1より耐熱性に優れている。 C 2 4の よ う に L i ZF eが 0. 0 7 4を越える と耐熱性が低下する。 耐熱 性の向上に好ま しい L i の範囲は 0. 0 1 5 L i ZF e≤ 0. 0 7 4である。 実施例 8
表 1 9に示す割合で原料粒子を配合し配合物 2 5〜 3 1を 得た。 各配合物を実施例 1 と同様の方法で乾式粉砕処理し、 焼成、 粉砕して顔料 C 2 5〜 C 3 1を得た。
27
差替え用紙 (規則 26) 表 1 9 配合物 25 26 27 28 29 30 31 酸化チタン 66.31 65 .70 64 .12 61 . 0 61 .19 60 .90 酸化第一鉄 33.31 33.18 33 .00 32 .20 30 .84 30 .73 30 .59 水酸化アルミニウム · 7. 41 7. 38 7. 25 硼酸 0.38 0.76 1 .25 3 .67 0 .35 0 .70 1 .16
Β,Ο, (重量%) 0.22 0.43 0. 71 2. 12 0. 20 0 41 0 68
B /F e 0.015 0.030 0. 050 0. 147 0. 015 0. 029 0. 049
これらの顔料について、 実施例 7 と同様の方法で色差を求 め、 得られた結果より耐熱性を評価した。 求めた色差を表 2 0に示す。
表 2 0
Figure imgf000030_0001
顔料 C 2 5〜 C 3 1は成形温度 2 8 0 °Cで滞留無および滞 留有共に顔料 D 1より耐熱性に優れている。 耐熱性の向上に 好ま しい範囲は 0. O l S ^ BZF e ^ O. 0 5である。
実施例 9
表 2 1に示す割合で原料粒子を配合し配合物 3 2〜 3 8を
2 p
差替え用紙 (規則 26) 得た。 各配合物を実施例 1 と同様の方法で乾式粉砕処理し、 焼成、 粉砕して顔料 C 3 2〜 C 3 8を得た。
表 2 1 m Sti ^□物 . 3 2 3 3 34 3 5 3 6 3 7 3 8 酸化チタン 66.16 65.36 64.57 61.27 60.58 63.58 63.06 酸化第二鉄 33.23 32.82 32.43 30.77 30.43 31.93 31.67 水酸化アルミニウム 7.39 7.31 1.53 3.80 酸化珪素 0.61 1.82 3.05 0.57 1.69 2.95 1.46
S ί 0, (重量%) 0.61 1.81 3.07 0.59 1.75 2.99 1.49
S i /F e 0.024 0.074 0.125 0.025 0.074 0.123 0.061
これらの顔料について、 実施例 7 と同様の方法で色差を求 め、 得られた結果より耐熱性を評価した。 求めた色差を表 2 2に示す。
表 2 2 顔 料 C 3 2 C 3 3 C 3 4 C 3 5 C 3 6 C 3 7 C 3 8
Δ E * (滞留無) 0. 94 0.85 0.84 1.03 1. 08 0 95 1.01
Δ E * (滞留有) 1. 45 1.31 1.30 1. 4 1. 43 1 .37 1.36
顔料 C 3 2〜 C 3 3は成形温度 2 8 0 °Cで滞留無および滞 留有共に顔料 D 1より耐熱性に優れている。 耐熱性の向上に 好ま しい範囲は 0. 024≤ S i /F e≤ 0. 125である。
29
え 用紙 (規則 26) 実施例 1 0
表 2 3 に示す割合で原料粒子を配合し配合物 3 9〜 4 5を 得た。 各配合物を実施例 1 と同様の方法で乾式粉砕処理し、 焼成、 粉砕して顔料 C 3 9〜 C 4 5を得た。
表 2 3 配合物 3 9 40 4 1 42 43 4 4 4 5 酸化チタン 65 .85 64.46 63 .12 61.00 59.81 62 .18 62 .36 酸化第二鉄 33 .07 32.37 32 .37 30.64 30.0 31 .23 31 .32 水酸化アルミニウム 7.36 7.21 1 50 3 .76 炭酸カルシウム 1 .08 3.17 5 .17 1.00 2. 4 5 .10 2 • 56
C a 0 (重量%) 0 .58 1.71 2 .82 0.55 1.63 2 .80 1 .40
C a/F e 0. 026 0.078 0. 130 0.026 0.078 0. 130 0. 065
こ れ ら の顔料について、 実施例 7 と同様の方法で色差を求 め、 得られた結果より耐熱性を評価した。 求めた色差を表 2 4に示す。
表 2 4
Figure imgf000032_0001
顔料 C 3 9〜 C 4 5 は成形温度 2 8 0 °Cで滞留無および滞 留有共に顔料 D 1 より耐熱性に優れている。 耐熱性の向上に
30
差替え用紙 (規則 26) 好ま しい範囲は 0. O S S C a Z F e O . 1 3である。 実施例 1 1
表 2 5 に示す割合で原料粒子を配合し配合物 4 6〜 4 8を 得た。 各配合物を実施例 1 と同様の方法で乾式粉砕処理し、 焼成、 粉砕して顔料 C 4 6〜 C 4 8を得た。
3 表 2 5 配合物 4 6 4 7 4 8 酸化チタン 61. 00
酸化第二鉄 30. 70
水酸化アルミニゥム 7. 35 7.34 7.19 炭酸カルシウム 2.93 酸化珪素 0. 57 0.57 炭酸リチウム 0. 42 0. 1 硼酸 0.70
S i O j (重量%) 0. 59 0.59
C a 〇 (重量% ) 1.63
L i 20 (重量% ) 0. 17 0.17
B 203 (重量%) 0.41
S i /F e 0. 02 0.02
C a /F e 0.08
L i /F e 0. 03 0.03
B /F e 0 03
これらの顔料について、 実施例 7 と同様の方法で色差を求 め、 得られた結果よ り耐熱性を評価した。 求めた色差を表 2 6 に示す。
表 2 6
Figure imgf000035_0001
顔料 C 4 6〜 C 4 8 は成形温度 2 8 0 °Cで滞留無および滞 留有共に顔料 D 1 よ り耐熱性に優れている。 L i、 B、 S i および C aのいずれかを組み合わせて使用 しても耐熱性は向 上する。 実施例 1 2
表 2 7 に示す割合で原料粒子を配合し配合物 4 9〜 5 2を 得た。 各配合物を実施例 1 と同様の方法で乾式粉砕処理し、 焼成、 粉砕して顔料 C 4 9〜 C 5 2を得た。
表 2 7 配合物 4 9 5 0 5 1 5 2 酸化チタン 61. 50 62 30 63.00 63.20 酸化第二鉄 30. 90 31 30 31.60 31.70 炭酸マグネシウム 4. 55 4 61 4.66 4.67 炭酸カルシウム 3. 03
酸化珪素 1. 74
硼酸 0.72
炭酸リチウム 0.44
C a O (重量% ) 1. 72
S i O 1 (重量% ) 1. 84
B :03 (重量 ) 0.43
L i .O (重量% ) (1 1 Q
C a /F e 0. 08
S i /F e 0. 07
B /F e 0.03
L i / F e 0.03
これらの顔料について、 実施例 7 と同様の方法で色差を求 め、 得られた結果より耐熱性を評価した。 求めた色差を表 2 8 に示す。
表 2 8
Figure imgf000037_0001
顔料 C 4 9〜 C 5 2 は成形温度 2 8 0 °Cで滞留無および滞 留有共に顔料 D 1 より耐熱性に優れている。 M gのよ うな 2 価の金属を含む組成においてもこれに L i、 B、 S i あるい はじ a と組み合わせて使用することにより耐熱性は向上する。 実施例 1 3
実施例 2 3 の表 2 3 の配合物 4 3を、 実施例 6で用いた媒 体撹拌ミ ル (三井鉱山製の竪型ア トライタ M A— 1 D ) で、 実施例 6 と同様にして常温下で 3 0分間乾式粉砕処理した。
その後、 得られた粉砕物を実施例 1 と同様の方法で焼成、 粉砕して顔料 C 5 3を得た。
この顔料について、 実施例 7 と同様の方法で色差を求め、 得られた結果より耐熱性を評価した。 求めた色差を表 2 9 に 示す。 表 2 9
Figure imgf000038_0001
顔料 C 5 3 は、 実施例 2 3 とは異なる形式の粉砕機で、 異 なる乾式混合処理時間で得られたものであるが、 実施例 2 3 の顔料 C 4 3 とほぼ同等の耐熱性が得られた。 産業上の利用可能性
本発明は、 プラスチッ クス、 セラ ミ ッ クや塗料などの着色 に用いるこ とのできる、 彩度が高く 着色力の優れた黄味の強 いチタ ン一鉄系の擬ブルツ カイ ト型複合酸化物を含む黄色顔 料を製造する ものである。

Claims

求 の 囲
1. 組成式 ; (Μ^ · F e x ) 0 · 2 T i 02 または
組成式 ; (F e iy · A 1 y ) 2 Q 3 · T i 02
(式中、 Mは 2価金属 M g、 S rおよび Z nからなる群より 選ばれる少な く とも 1つを意味し、 F e、 A 1 および Mの T
1 1青
i に対する比は、 0. 3≤ F e /T i ≤ 4. 5、 0≤ A 1 / T i ≤ 6. 5、 および O MZT i S . 6の範囲にある。
Xおよび y は 0≤ x < 1および 0≤ y く 1の範囲にある。 ) で表される擬ブルツカイ ト型複合酸化物を含むこ とを特徴と するチタ ン一鉄系複合酸化物顔料。
2. T i、 F e、 A 1 および Mの各源物質の粒子を 所定比率で配合し、 得られた粒子配合物に乾式粉砕処理を施 してメ カノ ケ ミ カル反応を起こすに充分なエネルギーを与え、 粒子同士を接合一体化させて、 T i、 F e、 A 1 および Mの 各元素が共存する複合粒子を作成し、 この複合粒子を 7 0 0 〜 1 2 0 0 °Cで焼成するこ とを特徵とする請求項 1記載のチ タ ン一鉄系複合酸化物顔料の製造方法。
3. 組成式 ; (M n F e x ) 0 · 2 T 0 または
組成式 ; ( F e n · A 1 y ) 23 · T i 〇 2
(式中、 Mは 2価金属 M g、 S rおよび Z nからなる群より 選ばれる少な く と も 1つを意味し、 F e、 A 1 および Mの T i に対する比は、 0. 3≤ F e ZT i ≤ 4. 5、 0≤ A 1 X T i ≤ 6. 5、 および O MZT i S . 6の範囲にある。 xおよび yは 0≤ xく 1および 0 ≤ y < 1の範囲にある。 ) で表わされる擬ブルツカイ ト型複合酸化物を含み、 かつ、 L i、 B、 S i および C aからなる群より選ばれる少なく と も 1つの元素が添加されてなるこ とを特徴とするチタ ン一鉄系 複合酸化物顔料。
4 T i、 F e、 A 1 および Mと、 L i、 B、 S i お よび C aからなる群より選ばれる少なく と も 1つの元素との 各源物質の粒子を所定比率で配合し、 得られた粒子配合物に 乾式粉砕処理を施してメ カノ ケ ミ カル反応を起こすに充分な エネルギーを与え、 粒子同士を接合一体化させて、 T i、 F e、 A 1 および Mの各元素と、 L i、 B、 S i および C aか らなる群より選ばれる少な く と も 1つの元素とが共存す複合 粒子を作成し、 この複合粒子を 7 0 0〜 1 2 0 0 °Cで焼成す るこ とを特徵とする請求項 3記載のチタ ン一鉄系複合酸化物 顔料の製造方法。
5 L i が、 擬プルツ カイ ト型複合酸化物 (N) に対 して 0. 0 7≤ L i 2 OZN≤ 0. 7 5 (重量比) 、 F eに 対して 0 , 0 1 5≤ L i ZF e ≤ 0. 0 7 4の関係を満たす ように添加されてなることを特徴とする請求項 3記載のチタ ン一鉄系複合酸化物顔料。
6 Bが、 擬ブルツ カイ ト型複合酸化物 (N) に対し て 0. 2≤ B 2 03 / N≤ 1. 2 0 (重量比) 、 F eに対し て 0. 0 1 5 ≤ BZF e≤ 0. 0 5の関係を満たすように添 加されてなる こ とを特徴とする請求項 3記載のチタ ン—鉄系 複合酸化物顔料。 7 S i が、 擬ブルツ カイ ト型複合酸化物 (N) に対 して 0. 5 9≤ S i 02 /N≤ 4. 9 0 (重量比) 、 F eに 対して 0 2 4≤ S i ZF e ≤ 0. 1 2 5の関係を満たす ように添加されてなるこ とを特徴とする請求項 3記載のチタ ン一鉄系複合酸化物顔料。
8 C aが、 擬ブルツカイ ト型複合酸化物 (N) に対 して 0. 5 5≤ C a OZN≤ 4. 5 0 (重量比) 、 F eに対 して 0. 0 2 6≤ C a ZF e ≤ 0. 1 3の関係を満たすよう に添加されてなる こ とを特徵とする請求項 3記載のチタ ン— 鉄系複合酸化物顔料。
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