JP2838306B2 - 高分散性酸化チタン系顔料 - Google Patents

高分散性酸化チタン系顔料

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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、分散性、白色度の改善された酸化チタン系
顔料に関する。さらに詳しくは、二酸化チタンとハイド
ロタルサイト類とが混合されてなる樹脂、塗料、インキ
等中での分散性に優れ、かつ白色度に優れた酸化チタン
系顔料に関する。
[従来の技術] 二酸化チタン(以下酸化チタンという)は、着色力、
隠蔽力が優れた白色顔料として、塗料、インキ、ゴム、
プラスチック、化粧品、絵具等に広く使用されている。
しかし酸化チタンは凝集し易く、塗料、インキ、ゴム等
への分散性に劣るという欠点を有している。このため、
酸化チタンの表面をアルミ、シリカ等の水和物で被覆処
理する方法が一般に採用されている。酸化チタンは通常
平均粒子径約0.01〜1.0μmという微粒子であるため、
被覆処理操作は繁雑なものとならざるを得ず、また経済
的でもない。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、繁雑かつ経済的ではないアルミ等の水和物
による酸化チタンの表面被覆処理を施すことなく、樹
脂、塗料等中での分散性に優れた酸化チタン顔料の提供
を目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明は、100重量部の二酸化チタンと0.1〜20重量
部、好ましくは0.5〜5重量部のハイドロタルサイト類
とを含有する酸化チタン系顔料を提供する。
本発明の酸化チタン系顔料は、樹脂、塗料等中での分
散性に優れると共に改善された白色度を有する。
本発明者らは、酸化チタンを表面被覆処理するとな
く、分散性に優れた酸化チタン系顔料を提供すべく鋭意
研究に努めた結果、表面被覆処理されてない酸化チタン
は、その表面荷電がマイナスであることから無極性また
は無極性に近い樹脂、塗料等の中では分散性に劣るもの
と推定した。この推定に基づき、マイナスの表面荷電を
プラス荷電を有する無機微粒子で中和しようと考えるに
至った。
さらに研究に努めた結果、プラス荷電を有する無機微
粒子中においても、ハイドロタルサイト類の混合が最も
優れた分散性を有するチタン系顔料を提供しうることを
見いだし本発明に到達した。さらに意外にも、ハイドロ
タルサイト類の混合は白色度の改善されたチタン系顔料
を提供しうることを見いだした。
本発明で用いる酸化チタンは、アルミ等による表面被
覆処理を施してないアナターゼ型またはルチル型二酸化
チタンである。酸化チタンの平均粒子径としては一般に
約0.1〜1.0μmのものが好ましく用いられる。
本発明で用いるハイドロタルサイト類は、式 M2+ 1-xM3+ x(OH)2An- x/n・mH2O 式中、 M2+は、Mg、Zn、Ni、Cu等の2価金属の少なくとも1
種、 M3+は、Al、Fe、Cr、等の3価金属の少なくとも1
種、 An-は、OH-、ClO4-、CO3 2-、SO4 2-、Fe(CN)6 3-、CH
3COO-等のn価のアニオン、 nは、1〜6の整数、 xは、0<x<0.5、 mは、0≦m<2を表す、 の化合物である。
ハイドロタルサイト類としては、粒子径の小さいもの
が好ましく用いられる。平均2次粒子径として1μm以
下、さらに好ましくは0.5μm以下のものが例示され
る。粒子径が上記上限を超えると酸化チタンの分散性、
白色度に対する改善効果が減少してくる。
ハイドロタルサイト類のゴム、樹脂等との親和性を高
めることも、酸化チタン系顔料の分散性をより一層向上
せしめる点で好ましい。親和性を向上させる方法として
は、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸またはそ
のアルカリ金属塩、ビニルトリエトキシシラン、ビニル
トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン等のシランカップリング剤、イソプロピル
トリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス
−i−ドデシルベンゼンスルフォニルチタネート、イソ
プロピル−トリス(ジオクチルパイロフォスフェート)
チタネート等のチタネートカップリング剤、アセトアル
コキシアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウ
ムカップリング剤、ジオレイルアシッドフォスフェー
ト、ジステアリルアシッドフォスフェート、ラウリルア
シッドフォスフェート等の酸性リン酸エステル等の表面
処理剤により表面処理する方法が好ましく採用される。
表面処理剤は、ハイドロタルサイト類に対し約0.1〜1
0重量%、好ましくは0.5〜5重量%の配合量が好ましく
用いられる。0.1重量%より少ないと親和性向上効果に
乏しく、10重量%を超えると配合量に比して効果が向上
せず経済的ではない。
表面処理剤によるハイドロタルサイト類の表面処理方
法としては、通常用いられる方法を採用できる。例え
ば、ハイドロタルサイト類の水懸濁液に表面処理剤の水
または有機溶剤溶液を注加、混合する方法、ハイドロタ
ルサイト類粉末をヘンシェルミキサー等を用いて高速撹
拌しながら表面処理剤を水または有機溶剤で希釈または
希釈しないで添加した後、十分に混合する方法等であ
る。
酸化チタンに対するハイドロタルサイト類の混合比
は、酸化チタン100重量部に対し表面処理もしくは非表
面処理ハイドロタルサイト類0.1〜10重量部、好ましく
は0.5〜5重量部である。ハイドロタルサイト類の混合
比が、上記範囲の下限よりも少ないと酸化チタンの分散
性改善効果に乏しく、上限を超えても分散性は特に向上
せず、経済的ではない。
酸化チタンとハイドロタルサイト類との混合は、ゴ
ム、樹脂等に添加する前に通常の混合方法により混合し
ておいてもよい。混合方法としては例えば、ヘンシェル
ミキサー、リボンブレンダー、プラネタリミキサー等を
用いて混合する方法が例示される。また酸化チタンとハ
イドロタルサイト類とを所定の配合比となるように、同
時または2段階に分けて樹脂、インキ等に添加し、つい
で通常の方法により混合してもよい。混合方法として
は、押出機、ロール、バンバリー等を用いる方法を例示
できる。
本発明の酸化チタン系顔料は、従来酸化チタンが使用
されてきた分野に特に制限なく広く利用できる。例え
ば、塗料、印刷インキ、ゴム、プラスチック、化粧品、
化合繊のつや消し等の分野である。
以下実施例に基づき、本発明をより詳細に説明する。
実施例1〜4 酸化チタン粉末(商品名FA−50、平均2次粒子径0.52
μm、アナターゼ型、L=97.4、b=0.7、古河鉱業
(株)製)100gと、ステアリン酸3gで式 Mg4・5Al2(OH)13CO33.5H2O の組成を有するハイドロタルサイト類(商品名DHT4A、
L=95.2、b=1.0、協和化学工業(株)製)100gを表
面処理したもの 0.5g(実施例1)、 2.0g(実施例2)、 5.0g(実施例3)および 20.0g(実施例4) とをそれぞれ2の潤滑油(商品名FBKオイルRO、昭和
石油(株)製)に添加し、これらをホモジナイザーで30
分間混合した。
これらの混合物を、光学顕微鏡により混合終了直後と
混合終了直後から10分後に分散性を観察した。いずれの
場合も、良く分散していた。
ハイドロタルサイト類を2.0g添加混合した酸化チタン
(実施例2)の光学顕微鏡写真(220倍)を、混合終了
直後および10分後の酸化チタン系顔料のそれぞれについ
て第1図および第2図に示す。
比較例1 ハイドロタルサイト類を添加しなかった他は実施例1
と同様に操作して、酸化チタン粉末を潤滑油に分散させ
た。ホモジナイザー処理直後と10分後のものについての
光学顕微鏡写真(220倍)を第3図および第4図に示
す。
比較例1の酸化チタンは、10分後にはかなりの凝集を
生じており、分散性が悪いことを示している。
実施例5、比較例2 下記 ポリプロピレン(商品名BC−6、三菱油化(株)製) 100 重量部 酸化チタン(実施例1で用いたと同じ物) 10 重量部 ハイドロタルサイト類(実施例1で用いたと同じ物) 0.4重量部(実施例5) または 0重量部(比較例2) 酸化防止剤(商品名イルガノックス1010、チバガイギー
(株)製) 0.2重量部 の配合比からなる混合物を、それぞれ押出機を用いて23
0℃で混練し、同温度で射出成形して、直径4cm、厚さ
3、2mmの円板を製造した。
この円板について白色度(L)と黄変度(b)とを測
定した。測定結果を第1表に示す。
ハイドロタルサイト類を添加した場合には、白色度が
向上し、黄色味が減少している。
またこの円板の破断面を走査型電子顕微鏡写真(5000
倍)にとり、酸化チタンの分散性を評価した。ハイドロ
タルサイト類を添加した場合(第5図)には、酸化チタ
ンが凝集することなくよく分散していた。これに対しハ
イドロタルサイト類を添加しない場合(第6図)には、
酸化チタンの凝集が生じていた。
[発明の効果] 本発明によれば、分散性に優れ、白色度の改善された
酸化チタン顔料が提供される。
本発明によれば、樹脂、ゴム、塗料、インキ、化粧
品、絵具等への分散性に優れた白色顔料が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は、酸化チタンにハイドロタルサイ
ト類を添加し、潤滑油に混合分散した本発明の酸化チタ
ン系顔料の粒子構造を示す光学顕微鏡写真である。 第3図および第4図は、酸化チタンを潤滑油に混合分散
した酸化チタンの粒子構造を示す光学顕微鏡写真であ
る。 第5図および第6図は、それぞれ本発明の酸化チタン系
顔料を樹脂中に分散した場合および酸化チタンを樹脂中
に分散した場合の粒子構造を示す走査型電子顕微鏡写真
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08K 3:22 3:26) (C08K 13/06 3:22 9:04) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09C 1/00 - 3/12 C08K 3/00 - 3/40 C08K 9/00 - 13/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】100重量部の二酸化チタンと0.1〜20重量部
    のハイドロタルサイト類とを含有する酸化チタン系顔
    料。
  2. 【請求項2】該ハイドロタルサイト類が、高級脂肪酸ま
    たはそのアルカリ金属塩、シランカップリング剤、チタ
    ネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤お
    よび酸性リン酸エステルから選ばれた少なくとも一種に
    より表面処理されている請求項1記載の酸化チタン系顔
    料。
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