JPH01304160A - 耐熱性板状タン色系顔料粉末及びその製造法 - Google Patents

耐熱性板状タン色系顔料粉末及びその製造法

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JPH01304160A
JPH01304160A JP13530588A JP13530588A JPH01304160A JP H01304160 A JPH01304160 A JP H01304160A JP 13530588 A JP13530588 A JP 13530588A JP 13530588 A JP13530588 A JP 13530588A JP H01304160 A JPH01304160 A JP H01304160A
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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、耐熱性及び配向性に優れ、しかも無公害であ
るタン色系顔料粉末及びその製造法に関するものである
本発明に係る耐熱性板状タン色系顔料粉末の主な用途は
、樹脂用、塗料用、印刷インキ用、化粧品用等の着色顔
料である。
〔従来の技術〕
タン色糸顔料は、ビヒクルや樹脂と混合することにより
樹脂、塗料、印刷インキ、化粧品を製造する際の着色顔
料として広く使用されている。近時、タン色糸顔料の需
要拡大に伴って、その特性向上が強く要求されており、
耐熱性及び配向性に優れ、しかも、無公害であることが
要求される。
耐熱性が要求される理由は、顔料を例えば、樹脂等の着
色顔料として用いた場合、その製造工程において300
°C程度の高温で加熱成型する工程を経由する必要があ
る為である。また、配向性の向上は、分散性の向上及び
作業の能率化の面から強く要求されるところであり、配
向性を向上させる為には板状を呈した粒子であることが
必要である。
従来、タン色糸顔料としては、含水酸化第二鉄、黄鉛、
カドミウム・イエロー、マイカチタン等カ広(使用され
ている。
〔発明が解決しようとする問題点] 耐熱性及び配向性に優れ、しかも、無公害のタン色糸顔
料は、現在最も要求されているところであるが、上述し
た公知の含水酸化第二鉄は、無公害ではあるが、針状を
呈した粒子であり、また、200〜250°C付近で脱
水されてヘマタイトとなり赤色に変色する為、熱的に不
安定であるという欠点がある。例えば、特開昭55−1
58130号公報、特開昭55−158132号公報及
び特開昭59−38259号公報に開示されている通り
、含水酸化第二鉄の耐熱性を向上させる為の試みが種々
なされているが、その耐熱性は高々300℃程度である
上述した公知の黄鉛やカドミウム・イエローは、鉛、カ
ドミウム等の人体に有害な金属を含んでいる為、公害上
問題がある。また、上述した公知のマイカチタンは、耐
候性に欠けるという欠点がある。
そこで、耐熱性及び配向性に優れ、しかも、無公害であ
るクン色糸顔料を得る為の技術手段の確立が強く要望さ
れている。
〔問題を解決する為の手段〕
本発明者は、耐熱性及び配向性に優れ、しかも無公害で
あるタン色系顔料粉末を得るべく種々検討を重ねた結果
、本発明に到達したのである。
即ち、本発明は、平均径が0.5〜5.0μm、厚み1
00〜1000人であって、板状比5:1〜500:1
であり、且つ、明度L“値が40以上、色相θ=tan
−’ b ” / a ”が55以上、彩度C” ah
 =W+b′″2が30以北(式中、L−) 、a(1
、b1″はCIE1976 (L” 、a” 、b” 
)均等知覚色空間で表示した値である。)である板状ヘ
マタイト粒子であって、当該粒子内部にZn又はTi若
しくはZn及びTiのいずれか、必要により、更に、A
lを含有している酸化鉄粒子からなる耐熱性板状タン色
系顔料粉末及び平均径が0.5〜5.0μm、厚み50
〜500人であって、板状比10:1〜5001である
板状ヘマタイト粒子の粒子表面をZnを含む水酸化物又
はTiを含む水酸化物若しくは当該両水酸化物、必要に
より、更に、八1を含む水酸化物で被覆した後、700
〜1200℃の温度範囲で加熱焼成することからなる平
均径が0.5〜5.0μm、厚み100〜1000人で
あって、板状比5:1〜500:1であり、且つ、明度
L”値が40以上、色相θ= jan−’b” /a”
が55以上、彩度c” mb= qが30以上(式中、
L′″、a*、b”はCIE 1976 (L” 、a
*、b”)均等知覚色空間で表示した値である。
)である板状ヘマタイト粒子であって、当該粒子内部に
Zn又はTi若しくはZn及びTiのいずれか、必要に
より、更に、Alを含有している酸化鉄粒子からなる耐
熱性板状タン色系顔料粉末の製造法である。
〔作用〕
先ず、本発明において最も重要な点は、平均径が0.5
〜5.0a m、厚み50〜500人であって、板状比
10:1〜soo:tである板状ヘマタイト粒子の粒子
表面をZnを含む水酸化物又はTiを含む水酸化物若し
くは当該両水酸化物で被覆した後、700〜1200°
Cの温度範囲で加熱焼成した場合には、粒子内部にZn
又はTi若しくはZn及びTiのいずれかを含有してい
る平均径が0.5〜5.0μm、厚み100〜1000
人であって、板状比5:1〜soo:tである板状ヘマ
タイト粒子を得ることができ、該板状ヘマタイト粒子は
(耐熱性及び配向性に優れ、しかも、無公害のタン色系
顔料粉末であるという事実である。
本発明に係るタン色系顔料粉末は、酸化鉄である為、耐
候性に優れ、無公害であり、また、板状を呈しているこ
とに起因して配向性に優れたものであり、更に、500
°Cの高温において変色が生起せず耐熱性に優れたもの
である。
本発明に係るタン色系顔料粉末がAlを含有する場合に
は、本発明に係るタン色系顔料粉末の色彩を維持しなが
ら板状粒子相互間の焼結を防止することができる。
従来、酸化鉄を用いて耐熱性タン他系顔料粉末を製造す
る方法として、例えば、特公昭59−43407号公報
及び特公昭60−8976号公報記載の方法がある。
これらの方法は、酸化鉄と酸化亜鉛や酸化チタンとを混
合し、次いで、加熱焼成した後粉砕するものであり、得
られた顔料粒子は不定形又は粒状を呈した粒子である。
次に、本発明実施にあたっての諸条件について述べる。
本発明における出発物質としての板状ヘマタイト粒子は
、平均径が0.5〜5.0μm、厚み50〜500人で
あって、板状比IO:1〜500:lである。
このような板状ヘマタイト粒子は、含水酸化第二鉄粒子
又はFe0x−FezOt(0≦X≦1)粒子を含む1
119以上のアルカリ性懸濁液を水熱処理することによ
って板状ヘマタイト粒子粉末を生成させる方法において
、前記アルカリ性懸濁液中にあらかじめFel  mo
lに対し、0,1〜15.Omol比の水可溶性塩とF
eに対しSi換算で1.5〜20.0 mo1%のSi
を含む化合物とを添加し、次いで水熱処理することによ
り得られる。
本発明における板状ヘマタイト粒子の被覆は、Znを含
む化合物又はTiを含む化合物若しくは’4 jfff
f金化合物要により、更にAlを含む化合物からなる水
溶液とアルカリ性水溶液との混合溶液中に板状ヘマタイ
ト粒子を添加、混合した後、?PA、水洗、乾燥するこ
とにより行うことができる。
Znを含む化合物よしては、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛、リン
酸亜鉛等を用いることができる。
Tiを含む化合物としては、硫酸チタニル、四塩化チタ
ン、三塩化チタン等を用いることができる。
A1を含む化合物としては、硝酸アルミニウム、アルミ
ン酸ナトリウム、硫酸アルミニウム等を用いることがで
きる。
アルカリ水溶液としては、アンモニア、尿素、水酸化ナ
トリウム等を用いることができる。
本発明における加熱焼成温度は、700〜1200°C
である。
700℃以下である場合には、ヘマタイトとZn。
Ti、 Alとの固相反応が生起しがたい。
1200“C以上である場合には、板状ヘマタイト粒子
相互間の焼結が生起する。
本発明に係るタン色系顔料粉末は、平均径がO15〜5
.0μm、I′¥み100〜1000人であって、板状
比5:1〜500:1であり、且つ、明度Lo値が40
以上、色相θ= jan−’ b”/ a −が55以
上、彩度c゛、、=、を璽”+ b ”カ30以h (
式中、Lo、a′″、blはCIE 1976 (L’
″、a*、b*)均等知覚色空間で表示した値である。
)である。
本発明に係るタン色系顔料粉末の組成は、Fe2O3、
ZnO及びTiO□の三組成図においてmollJl成
割合がA点(FetO=  : ZnO=60 : 4
0) 、B点(Fe20s : Ti0z=60 : 
40) 、C点(FezO= : Ti0z=20 :
80)、D点(Fezes  : ZnO=20 : 
80)の各点を結んだ範囲内の組成である。タン色糸顔
料がA1を有する場合には、Al2O,換算でZn、 
Ti及びFeの各酸化物の総和で0.1〜200重量%
である。
本発明に係るクン色系顔料粉末は、黄色系〜黄赤色系の
色彩を呈する。
本発明において黄色系は、明度L0値 40以上、色相
θ 60〜90″及び彩度C″1,301,30以上発
明において黄赤色系は、明度L°値 40以上、色相θ
 55〜60@及び彩度C*、、30以上である。
本発明に係るタン色系顔料粉末の色彩は、出発物質であ
る板状ヘマタイト粒子の大きさ、厚み及び板状比並びに
被覆物質の種類及び量によって変化させることが出来る
本発明に係る板状タン色系顔料粉末は、その組成がFe
がFe、03換算で20〜50IIIO1%、ZnがZ
nO換算で20〜80 mo1%、TiがTiO2換算
で0〜40 mo1%の場合、好ましくは、FeがPe
g03換算で30〜40密o1%、ZnがZnO換算で
40〜50 mo1%、TiがTiO2換算で15〜2
5 mo1%の場合には、鮮やかな黄色の色彩を得るこ
とができる。
〔実施例] 次に、実施例並びに比較例により、本発明を説明する。
尚、以下の実施例並びに比較例における粒子の平均径は
電子顕微鏡写真から測定した数値の平均値で示したもの
であり、厚み及び板状比はBET法により測定した比表
面積値と上記平均径からもとめた数値で示した。
また、L′″値(明度)、a1値及びb1値は、測色用
試料片をカラーマシンCM−1500−A型(カラーマ
シン■製)を用いてHunterのLab空間によりL
0値、a0値、b1値をそれぞれ測色し、国際照明委員
会(Commission Internationa
le de1’Eclairage 、 CIE ) 
1976 (L” 、a” 、b” )均等知覚色空間
に従って表示した値で示した。
測色用試料片は、ヘマタイト粒子粉末0.5gとヒマシ
油1 、 Occをツーバー式マーラーで練ってペース
ト状とし、このペーストにクリヤラッカー4゜5gを加
え混練し塗料化して、キャストコート紙上に6 +si
lのアプリケータを用いて塗布することによって得た。
実施例1 板状ヘマタイト粒子粉末(平均径2.5μm、厚み28
0人、板状比89:1)50gを含む水懸濁液51中に
硫酸チタニル2水塩(純度75%)99g(板状ヘマタ
イト粒子に対しTiO□換算で121 mo1%に該当
する。)を添加して混合攪拌した後加熱し、95℃で9
0分間保持する。
更に、NaOHを添加してpu 6.5に調整すること
により前記板状ヘマタイト粒子の表面にTiOxの水和
物層を生成させた。′ 上記粒子表面がTiO2の水和物層で被覆されている板
状ヘマタイト粒子を含む懸濁液を常法により濾過、水洗
、乾燥した後、800°Cで1.0時間加熱焼成した。
得られた加熱焼成後の粒子粉末は、電子顕微鏡観察の枯
木、平均径2.6μm、r¥み480人、板状比54:
lの板状を呈した粒子であり、螢光X線分析の結果、F
eがFezes換算で45 mo1%、TiがTie。
換算で55 not%であった。
また、色彩は、明度L0値が50.1、色相θ=tan
−’ b ” / a ”が58.2、彩度C,,”=
r1が38.8の黄赤色系タン色顔料粉末であった。
更に、上記黄赤色タン色卸料粉末10gを500°Cで
24時間加熱焼成した。加熱焼成物の色彩は明度L1値
が50.2、色相θ= jan−’b” / a”が5
8.3、彩度C,,”=fFT「「”が38.9であり
、加熱焼成前と比べほとんど変色していなかった。
実施例2 板状ヘマタイト粒子粉末(平均径2.0μm、厚み44
0人、板状比46:1)50gを含む水懸濁液52中に
硫酸亜鉛7水塩90.2g (板状ヘマタイト粒子に対
しzno FIj8算で100 mo1%に該当する。
)を添加して混合攪拌した後加熱し、50°Cで90分
間保持する。
更に、NH4OHを添加してpH9,0に調整すること
により前記板状ヘマタイト粒子の表面にZn (OH)
 zを生成させた。
上記粒子表面がZn(011)□の層で被覆されている
板状ヘマタイト粒子を含む懸濁液を常法により濾過、水
洗、乾燥した後、850℃で2.0時間加熱焼成した。
得られた加熱焼成後の粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、平均径2.5μm、厚み680人、板状比37:1
の板状を呈した粒子であり、螢光X線分析の結果、Fe
がPe203換算で54 mo1%、ZnがZnO換算
で46 mo1%であった。
また、色彩は、明度L1値が46.2、色相θ=tan
−’b”Ja”が66.3、彩度C、、”  = Ja
”+b1が31.1の黄色系タン色顔料粉末であった。
更に、上記黄色クン色顔料粉末10gを500°Cで2
4時間加熱焼成した。加熱焼成物の色彩は明度L0値が
46.1、色相θ= jan−’b” Ja”が66.
2、彩度C” a b −% ;/)< 31 、0 
テア#)、加熱焼成前と比べほとんど変色していなかっ
た。
実施例3 板状ヘマタイト粒子粉末(平均径2.8μm、厚み25
0人、板状比112 : 1 ) 50gを含む水懸濁
液51中に硫酸亜鉛7水塩116g (板状ヘマタイト
粒子に対しZnO換算で129 mo1%に該当する。
)と硫酸チタニル2水塩(純度75%)76.3g(板
状ヘマタイト粒子に対しTiO□換算で57 mo1%
に該当する。)と尿素360gを添加して混合攪拌した
後加熱し、95°Cで180分間保持する。
上記粒子表面がZn (OH) * 、Ti1tの水和
物で被覆されている板状ヘマタイト粒子を含む懸濁液を
常法により濾過、水洗、乾燥した後、1000°Cで3
0分間加熱焼成した。
得られた加熱焼成後の粒子粉末は、電子′J4微鏡観察
の結果、平均径3.0μm、厚み700人、板状比43
:1の板状を呈した粒子であり、螢光X線分析の結果、
FeがFe、0.換算で38 mo1%、TiがTiO
2換算で21 mo1%、ZnがZnO換算で41 m
o1%であった。
また、色彩は、明度L1値が57.2、色相θ=tan
−’ b ” / a ”が73.9、彩度C” ab
= r°2が44.8の黄色系タン色顔料粉末であった
更に、上記黄色タン色即料粉末10gを500°Cで2
4時間加熱焼成した。加熱焼成物の色彩は明度L1値が
57.2、色相θ= jan−’b” Ja”が73.
8、彩度C” fib = eカ44.9T: アリ、
加熱焼成前と比べほとんど変色していなかった。
実施例4 板状ヘマタイト粒子粉末(平均径2.5μm、厚み26
0人、板状比96:1)50gを含む水懸FiJ液51
中に四塩化チタン0.313 mol (板状ヘマタイ
ト粒子に対しTiO□換算で100 mo1%に該当す
る。)、硫酸アルミニウム無水塩126gと尿素282
gを添加して混合撹拌した後加熱し、95℃で120分
間保持する。
上記粒子表面がTi0z−nHlo、AhOi ’ n
Hxoで被覆されている板状ヘマタイト粒子を含む懸濁
液を常法によりvi過、水洗、乾燥した後、850°C
で190時間加熱焼成した。
得られた加熱焼成後の粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、平均径2.7μm、厚み570人、板状比47:l
の板状を呈した粒子であった。螢光X線分析の結果、F
eがF+403換算で51 mo1%、TiがTiO2
換算で49 mo1%であり、AlIJは総量に対しA
l!0、換算で45重量%であった。
また、色彩は、明度L”値が54.4、色相θ=tan
−’ b ” / a ”が70.2、彩度Cm、、=
r了T02が46.8の黄色系タン色顔料粉末であった
更に、上記黄色タン色顔料粉末10gを500°Cで2
4時間加熱焼成した。加熱焼成物の色彩は明度L1値が
54.5、色相θ= jan−’b” Ja”が70.
1、彩−度C” mb= E”+b”が46.9であり
、加熱焼成前と比べほとんど変色していなかった。
実施例5 板状ヘマタイト粒子粉末(平均径2.8μm、厚み25
0人、板状比112 : 1 ) 50gを含む水懸濁
液51中に硫酸亜鉛7本塩102g (板状ヘマタイト
粒子に対しZnO換算で113 mo1%に該当する。
)と硫酸チタニル2水塩(純度75%)30.7g(板
状ヘマタイト粒子に対しTi1t換算で37.5 mo
1%に該当する。)と硝酸アルミニウム9水塩129g
と尿素228gを添加して混合攪拌した後加熱し、95
°Cで180分間保持する。
上記粒子表面がZn、 Ti、 Alの水和物又は水酸
化物で被覆されている板状ヘマタイト粒子を含む懸濁液
を常法により濾過、水洗、乾燥した後、950°Cで1
.0時間加熱焼成した。
得られた加熱焼成後の粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、平均径2.9μm、厚み520人、板状比56:l
の板状を呈した粒子であり、螢光X線分析の結果、Fe
がFe、03換算で41 mo1%、TiがTiO1換
算で15 mo1%、ZnがZnOm算で44 mo1
%であり、Al量は総量に対しAbet換算で19重置
部であった。
また、色彩は、明度L9値が58.1、色相θ=tan
−1b*/a*が7?、2、彩度C” sb ”−h°
2が45.0の黄色系タン色顔料粉末であった。
更に、上記黄色タン色顔料粉末10gを500℃で24
時間加熱焼成した。加熱焼成物の色彩は明度L”値が5
8.0、色相θ= jan−’ b ” / a ”が
73.1、彩度Cii mb−rη璽Fら<44.9で
あり、加熱焼成前と比べほとんど変色していなかった。
〔発明の効果〕
本発明に係るタン色系顔料粉末は、前出実施例に示した
七おり、耐熱性及び配向性に優れ、しかも、無公害であ
ることに起因して樹脂用、塗料用、印刷インキ用、化粧
品用等の着色顔料として好適である。
【図面の簡単な説明】
図1は、Fezes 、ZnO及びTi0zの三組成図
を示したものであり、A点乃至り点の各点を結んだ範囲
は、本発明に係るタン色系顔料粉末のmol′Mi成範
囲である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)平均径が0.5〜5.0μm、厚み100〜10
    00Åであって、板状比5:1〜500:1であり、且
    つ、明度L^*値が40以上、色相θ=tan^−^1
    b^*/a^*が55以上、彩度C^*_a_b=√(
    a^*^2+b^*^2)が30以上(式中、L^*、
    a^*、b^*はCIE1976(L^*、a^*、b
    ^*)均等知覚色空間で表示した値である。 )である板状ヘマタイト粒子であって、当該粒子内部に
    Zn又はTi若しくはZn及びTiのいずれかを含有し
    ている酸化鉄粒子からなる耐熱性板状タン色系顔料粉末
  2. (2)平均径が0.5〜5.0μm、厚み50〜500
    Åであって、板状比10:1〜500:1である板状ヘ
    マタイト粒子の粒子表面をZnを含む水酸化物又はTi
    を含む水酸化物若しくは当該両水酸化物で被覆した後、
    700〜1200℃の温度範囲で加熱焼成することを特
    徴とする平均径が0.5〜5.0μm、厚み100〜1
    000Åであって、板状比5:1〜500:1であり、
    且つ、明度L^*値が40以上、色相θ=tan^−^
    1b^*/a^*が55以上、彩度C^*_a_b=√
    (a^*^2+b^*^2)が30以上(式中、L^*
    、a^*、b^*はCIE1976(L^*、a^*、
    b^*)均等知覚色空間で表示した値である。)である
    板状ヘマタイト粒子であって、当該粒子内部にZn又は
    Ti若しくはZn及びTiのいずれかを含有している酸
    化鉄粒子からなる耐熱性板状タン色系顔料粉末の製造法
  3. (3)粒子内部にAlを含有している請求項1記載の酸
    化鉄粒子からなる耐熱性板状タン色系顔料粉末。
  4. (4)板状ヘマタイト粒子の粒子表面をAlを含む水酸
    化物で被覆する請求項2記載の酸化鉄粒子からなる耐熱
    性板状タン色系顔料粉末の製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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