JPH01153760A - オキシ塩化ビスマスから成る真珠光沢顔料の製法 - Google Patents

オキシ塩化ビスマスから成る真珠光沢顔料の製法

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JPH01153760A
JPH01153760A JP63281511A JP28151188A JPH01153760A JP H01153760 A JPH01153760 A JP H01153760A JP 63281511 A JP63281511 A JP 63281511A JP 28151188 A JP28151188 A JP 28151188A JP H01153760 A JPH01153760 A JP H01153760A
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bismuth
bismuth oxychloride
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oxychloride
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JP63281511A
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Werner Ostertag
ヴェルナー、オステルターク
Christoph Schwidetzky
クリストフ、シュヴィデツキー
Norbert Mronga
ノルベルト、ムロンガ
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BASF SE
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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
    • C09C1/0015Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings
    • C09C1/0018Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings uncoated and unlayered plate-like particles

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

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、板片状のオキシ塩化ビスマスから成る真珠光
沢顔料の製法の関する。
従来の技術 真珠光沢顔料の光学的作用は、平滑な表面を4材゛する
、板片状に構成された、強度に光を屈折する、半透明の
顔料粒子の配向された反射に依存する。真珠光沢顔料の
平均的粒子直径は、その作用が散乱又は吸収に起因する
顔料の平均直径よりも著しく大きい。該粒子直径は、小
さな直径を有する粒子に関しては絹様の柔らかく見なさ
れ、大きな直径を有する板片に関しては特徴的に光る効
果の形式を決定する。
最も古典的な公知の合成真珠光沢顔料には、層構造を有
し、かつ一般に、葉片の形と見なすことができる正方形
の二重角錐体に結晶するオキシ塩化ビスマスが数えられ
る。
オキシ塩化ビスマス真珠光沢顔料は、一般に溶解したビ
スマス塩を塩素イオンの存在下に加水分解することによ
り沈澱せしめられる:Bl””C(2−”H20→B1
0Cり+211 ”この場合には、真珠光沢特性を有す
る板片状のB10CQ、結晶を得るためには、特定の反
応パラメータ、例えば濃度、撹拌条件、p H値、温度
及び反応時間を維持することが極めて重要であるB10
C(2真珠光沢顔料を製造するためには、既に種々の方
法が公知である。
米国特許第3798313号明細書には、水中に溶かし
たビスマス塩から出発し、塩酸の存在下に加水分解する
方法が記載された。このためには、まず0.2:I〜0
.8:IのBi/llCf2重量比を有するビスマス塩
の塩酸水溶液を、自発的加水分解を回避するためにHC
l2約1/2重量%未満を含有する、予め装入した量の
水中に装入する。この際、温度は60℃ないし溶液の沸
点である。この場合、ビスマス塩は緩慢にB10Cρ芽
晶を形成して沈澱する。I:l〜2゜1のBi/HCσ
重量比を有する別のビスマス11(4溶液を徐々に添加
すると、別のB10C(2が析出し、−次的に形成され
た芽晶に成長するする。
ルーマニア特許第88423号明細書には、同様にビス
マス塩、即ち硝酸ビスマスの加水分解に起因するB10
(j2真珠光沢顔料の製法が記載された。該方法によれ
ば、n−プロパツールを含有するHCQ/ HNO3混
合物中の硝酸ビスマスの溶液を加熱沸騰させかつ次いで
徐々に希釈したNaOH水溶液を加える。冷却後に、濾
別する。
ソヴイエト社会主義共和国連邦第436844号明細書
に記載のもう1つの方法によれば、同様に硝酸ビスマス
の塩酸溶液を水/イソプロパツール混合物中に装入して
加水分解することによりB10Cσ真珠光沢顔料が製造
される。得られた反応混合物を別の工程で90〜96℃
で水中に装入する。冷却後に、B10Cf2結晶を濾別
し、洗浄しかつヒマシ油で分散剤の存在下にペーストに
加工する。
この塩素イオンの存在下でのビスマス塩の加水分解に基
づく方法において重要なことは、比較的高く希釈して操
作しかつB10C12結晶の析出を緩慢に結晶化にとっ
て重要な多数の条件を維持して実施することである。従
って、B10C12真珠光沢顔料の再現可能な製造は、
全く不可能ではないにしても、極めて困難である。
変更可能なCQ顔料を有するオキシ塩化ビスマ=3= スに関する経済性の研究(Russ、 J、 of I
norg。
Chem、 30(7) 1985. p、948−9
49)において、組成りi+、J7C,(2+2 の化合物から出発するB10Cσの製法が記載されてい
る。この化合物は、BiCl2+・2H20とB1,0
3との混合物を600℃の温度に240時間加熱するこ
とにより得られる。次いで、該材料をHCQ、 NH,
Cf、 LiC(2及びKCf2の水溶液の存在下に熱
水的に400℃の温度で5〜7日間処理する。このよう
な方法では、出発物質: Bi+20+te122を製
造する際並びにその引き続いての熱水処理の際の長い時
間帯に亙って適用すべき高い温度に基づき旧OCσ真珠
光沢顔料の工業的製造にためにはふされしくない。
発明が解決しようとする課題 従って、本発明の課題は、良好な空時収率でかつ著しい
測定及び制御費用を用いて維持すべき操作パラメータを
回避して、再現可能な特性を有するB10C(!真珠光
沢顔料を製造する、B10C(2真珠光沢顔料の製法を
提供することであった。
課題を解決するための手段 前記課題は、水中に溶かしたビスマス塩を塩素イオンの
存在下に加水分解してオキシ塩化ビスマスを形成させる
ことによりオキシ塩化ビスマスから成る板片状の真珠光
沢顔料を製造する方法において、加水分解によって形成
されたオキシ塩化ビスマスを、引き続き熱水的に120
〜360℃の温度で0.2〜5.5のp H値で処理す
ることにより解決される。
発明の作用 ビスマス塩、特に硝酸ビスマスから出発して、まず酸性
ビスマス塩溶液を製造する。該溶液は有利にはIリット
ル当りビスマス塩 0.2〜3モルを含有しかつ早期の
加水分解を回避するために、塩酸又は塩酸とビスマス塩
の酸との混合物を添加することにより−1,5〜十0.
5のp H値に調整する。酸性溶液中に、I:l〜1・
5のBi : Cfの原子比が存在すべきである。この
溶液から、水で希釈するにせよ、アルカリを添加するに
せよ、p H値を>1.有利には1゜5〜7に高めるに
せよ、B10CQを析出させる。
この際には、60〜100℃の温度を維持するのが有利
である。
重要であるのは、この工程で専ら旧OCρを析出させる
ことであり、かつ所定の方法パラメータを意図的に調整
することにより板片状構−造を有する生成物を得ること
は重要ではない。この理由から、高い空時収率を達成す
るために濃縮したビスマス塩溶液を調整することができ
かつ沈澱時間は公知方法におけるように重要でない反応
混合物から、B10Cσを分離することができるが、し
かし反応混合物を直接的に熱水処理にかけることも可能
である。
第1工程で得られたオキシ塩化ビスマスを、水と混合し
て2〜70重量%、有利には5〜30重量%の懸濁液に
しかつ塩酸を添加することにより0.2〜5,5、有利
には0.5〜2.5のp H値に調整する。該懸濁液を
塩化物を含有するのために耐食性材料、例えばタンタル
又はエナメルで被覆したオートクレーブ中に装入しかつ
そこで120〜360℃、有利には150〜250℃の
温度に加熱する。処理時間は、調整したI)H値及び選
択した温度に基づき決定さかつ該処理時間は製造すべき B10C(2真珠光沢顔料の所定の平均粒度で、所定の
範囲内のpH値が低くなればなる程かつ温度が高くなれ
ばなる程、短くてもよい。−膜内に、熱水処理の時間は
 0.1〜8時間である。冷却後に、形成されたB10
Cρ真珠光沢顔料を濾過し、洗浄しかつ乾燥する。
発明の効果 本発明による方法は、同様にビスマス塩の加水分解に基
づくオキシ塩化ビスマス真珠光沢顔料を製造する公知方
法に比較して、沈澱及び結晶成長が第2工程で進行しか
つ同時に沈澱の際には、結晶の最適な板片形への成長を
保証するパラメータに留意する必要がないという利点を
有する。この理由から、沈澱工程において操作=7− パラメータを狭い限界内に維持する必要はない。専ら、
塩素イオンの存在下にpH値を高めることによりビスマ
ス塩が完全に加水分解してB10C(2が形成されるよ
うに留意すべきである。
第1工程で製造したB10CI2の目的の結晶化を、初
めて熱水処理の第2工程で行う。該結晶化は、専ら最初
にHClで調整したp H値により、温度及び処理時間
により、高い制御費用を必要としないあらゆる制御量に
よって影響される。熱水的に後処理した生成物は、使用
した生成物に比較して常に高い光沢を有し、該光沢は本
発明による熱水的後処理により、特に使用した出発物質
の解凝集が行われる、即ち凝集した又はその上団結した
出発物質の粒子が分離して存在する個々の粒子に転化さ
れることに起因する。更に、熱水的に後処理した生成物
の粒度分布から明らかに、この処理により狭い粒度スペ
クトルが達成される。REM及びTEM写真は、均一な
直径/厚さ比及び平滑な表面を有する板片を示す。熱水
処理の際に、粒子の平均的横力向直径が増大する。
実施例 以下に実施例に記載の1%−1は、別にことわりに無い
限り、「重量%」である。
実施例1及び2は、出発物質として使用したオキシ塩化
ビスマスの加水分解による製造を示しかつ実施例3〜6
は熱水的後処理を示す。
実施例1 撹拌機、pH測定装置及び2つの計量供給ポンプを備え
た2σの4つ首フラスコに、水1000J112中の3
8%のHCl15g(I(C1!0.15モル)の溶液
を装入する。70℃に加熱した受容物に、38%のlI
C12] 45 g(1、5モル)、65%のllN0
. 1459C1、5モル)及び水200xf2中のB
i(NO3):+・5+1,0239.6 fl(,0
,5モル)の溶液を151/minの速度で計量供給す
る、この際受容物中のpH値は6Nカセイソーダ溶液を
同時に添加することにより065〜0.88の値で保持
する。添加終了後(30分)に、p T−(値を2.5
に冒かめ、かつ得られたB10Cf2をデンカチージョ
ンにより過剰の溶液から分離する。
得られた生成物は白色であり、光沢を呈せずかつ広い粒
度分布を有し、該粒度はキラス(Cilas)粒度計で
測定して平均6.8μmである。
実施例2 撹拌機、pH測定装置及び接続された計量供給ポンプを
備えた2ρの4つ首フラスコに、65%(1) HNO
325x(1、HCl221ia(0,26モル)、n
−プロパツールl0x(!及びH,0400JI12を
装入する。s+(No3)3・5H30] 2 ] 、
25g(0,25モル)を撹拌下に受容物中に装入する
。0.45 のT) H値で、還流まで加熱し、かつI
NのNa0HI 000 xQを20 x(1/mjn
の速度で計量供給することにより、オキシ塩化ビスマス
を析出させる。更に30分間撹拌した後に、溶液を冷却
し、B10C(2を濾別しかつ水で洗浄する。
得られた生成物は白色であり、光沢を呈しない。走査電
子顕微鏡写真によれば、多数の入り交じって成長した1
μmの大きさの板片から成る、多数の大きな凝集物を呈
する。
実施例3 実施例1で得られたB10Cρを5%の懸濁液内で混練
し、かつタンタルで内部被覆した撹拌及び加熱可能なオ
ートクープ中に装入する。p T−1値は38%のHC
l2を添加することにより3に調整する。該オートクー
プを撹拌(300m1n−’)下に200℃に加熱し、
この温度で30分間放置し、次いで冷却する。
濾別した生成物は高い光沢を有しかつ走査電子顕微鏡で
拡大すると平滑な表面を有するqt−の板片を呈する。
実施例4 その他は、実施例3に記載と同じ条件下で、熱水処理を
60分間の時間帯に亙って実施する光沢を判定するため
に、得られた顔料を25%の顔料濃度でレッド・デビル
(Red Devil)内で5分間振ることによりポリ
エステル樹脂中に埋め込みかつ次いで200μmの湿式
フィルム厚さで黒色の紙に塗布する。
乾燥後に、該塗膜を“エリクセン・グロスマスタ(Er
ichsen−GIossmasterX光沢測定のた
めのレフレクタ、モデル507)を用いて60゜及び8
5°の角度で調査する。
以下の第1表では、熱水処理しなかった顔料(実施例1
)の光沢と熱水後処理した顔料(実施例4)の光沢とを
対比させる。
第   1   表 実施例    熱水処理    平均粒度    光沢
−−−□−−時朋子恒り□−−−□℃卯】−□旦勇° 
  8−叶]                6.8
   0.7   0.14      60    
 11.3   8,0  14.5上記表から明らか
であるように、熱水処理は出発物質に比較して著しい光
沢上昇を惹起する。実施例4に基づき得られた顔料のR
EM写真は、丸い輪郭を有する粒子を呈する。この粒子
の表面は、極めて平滑である。長時間の滞留時間での粒
子のキラス(C11as)粒度計で測定された成長は、
r(EM写真によって証明される。
実施例5 実施例3に記載と同様に、実施例1で得られたB10C
12を1.0のpH値でその他は同じ条件下で加熱した
。加熱した後に、撹拌機を遮断しかつ反応混合物を20
0℃の温度で2時間熱水処理した。
得られた生成物は板片状でありかつ凝集及び団結を示さ
ない、該粒子は、REM写真から明らかなように、平滑
な表面及び丸い輪郭を有する。
第   2   表 実施例     pH値    平均粒度    光沢
−(μm)   60°  多−旺 1              6.8   0.7 
  0.+5       1.0    16.2 
 12,9  23.5第2表から、熱水処理は光沢の
著しい一ヒ昇を惹起することが明らかである。
実施例6 実施例2で得られた生成物を25%の水性懸濁液の形で
エナメルで内部被覆した撹拌及び加熱可能なオートクー
プ中に装入する。pH値は38%のHCQを添加するこ
とにより1.1に調整する。該オートクープを撹拌(3
00m1n−’)下に200℃に加熱する。次いで、撹
拌機を遮断し、この温度で60分間放置し、次いで冷却
する。引き続き、生成物を濾別し、洗浄しかつ乾燥する
得られる生成物は高い光沢を有しかつ走査電子顕微鏡に
おいて12.3μmの平均直径を有する分離した粒子を
呈する。粒子の表面は平滑でありかつ丸い輪郭をを有す
る。該生成物の光沢値を、第3表において熱水処理しな
かった出発物質(実施例2)の値に対比させて示ず。
第   3   表 実施例     粒子の種類      光沢測定60
’     85’ 2       凝集物     0.7    0.
16       個別粒子     6.9    
2.1この場合も、熱水後処理は光沢の著しい上昇を示
す。
代理人  弁理士  1)代 然 治

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 水中に溶かしたビスマス塩を塩素イオンの存在下に加水
    分解してオキシ塩化ビスマスを形成させることによりオ
    キシ塩化ビスマスから成る板片状の真珠光沢顔料を製造
    する方法において、加水分解によって形成されたオキシ
    塩化ビスマスを、引き続き熱水的に120〜360℃の
    温度で0.2〜5.5のpH値で処理することを特徴と
    する、オキシ塩化ビスマスから成る真珠光沢顔料の製法
JP63281511A 1987-11-10 1988-11-09 オキシ塩化ビスマスから成る真珠光沢顔料の製法 Pending JPH01153760A (ja)

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DE19873738114 DE3738114A1 (de) 1987-11-10 1987-11-10 Verfahren zur herstellung von bismutoxidchlorid-perlglanzpigmenten
DE3738114.8 1987-11-10

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