JPH01225667A - ルチル混合相顔料の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は空気を供給した間接的に加熱されたロータリー
・キルン中にて場合によってはアンチモン、ニオブまた
はタグステンを添加して、二酸化チタン及び／または二
酸化チタン水和物と殊にクロム及びまたはニッケルの染
料生成用金属化合物との固体混合物のか焼によるルチル
混合相（ｍｉｘｅｄ−ｐｈａｓｅ）顔料の製造方法に関
するものである。

ルチル混合相顔料はドイツ国特許出願第Ａ−１゜２８７
．２３６号から公知である。これらの公知の顔料は着色
された遷移元素のルチルの結晶格子中への配合により得
られる着色された顔料である。

これらの如き金属は主にゲスト成分として陽イオン半径
がチタン（ＩＶ）イオンの半径の程度であるルチルのホ
スト格子中に配合される。配合される陽イオンの価数が
チタンイオンの価数、即ち４と異なる場合、静電的な価
数の平衡のために異なった価数を有する他の陽イオンを
加える。　ニッケル及びクロムルチル混合相顔料に大規
模生産に対してかなりの意義を得ている。これらの場合
において、比較的高い価数の酸化物、殊に酸化アンチモ
ン及びそれ程頻繁ではないが酸化ニオブまたはタングス
テンを価数平衡のために発色性酸化ニッケル及びクロム
と配合する［ウルマンズ・エンシクロベディー・デル・
チクニジエン・ヘミ−（Ｕｌｌｍａｎｓ　Ｅｎｃｙｋｌ
ｏｐＭｄｉｅ　ｄｅｒ　ＬｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎＣｈｅ
ｍ　ｉｅ）、ベルラグ・ヘミ−（Ｖｅｒｌａｇ　Ｃｈｅ
ｍｉｅ）ＧｍｂＨ。

ワインハイム（’Ｗｅｉｎｈｅｉｍ）　ｌ　９７９、第
４版、第１８巻、６０８頁１゜ ルチル格子を有する混合相顔料はホスト成分としての二
酸化チタン及び発色性ゲスト成分の均一な混合物を１２
００℃までの温度でか焼することにより製造する。また
酸素性ゲスト成分の代りに、該成分のベースである金属
の感熱性化合物を空気中での加熱の際に対応する酸化物
、例えば水和物、水酸化物、炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩ま
たはギ酸塩に変えて二酸化チタン、水酸化チタンまたは
二酸化チタン水和物と混合し得る。

未加工材料混合物は通常直接または間接のいずれかで加
熱され得るロータリー・キルン中でか焼する。ロータリ
ー・キルンを直接加熱する場合、出発物質は出発成分を
含む水性懸濁液であることが最良であり、このことによ
り固体がスモークガスと共にキルンから放出されること
が大きく避けられる。出発成分の乾燥混合物を用いる場
合、間接的に加熱されたキルンを用いることが良く、そ
の理由はこれらの場合には排気ガスの量を出発物質に依
存して多少かなり減少させることができ、従って固体の
高い放出の危険性が無くなるからである。

ドイツ国特許出願第Ａ−３，０１９，１７２号にかかる
ルチル混合相顔料の１つの製造方法が記載されている。

この方法の初期の方法に対する利点はか焼工程に対する
全連続ロータリー・キルン法の経済性にあると言われて
いる。

この方法の利点を達成させるために、２０：ｌの長さ対
直径の比を有する比較的長いロータリー・キルンを設置
すべきである。か焼される生成物において測定されるよ
うに、約１２００°Ｃまでの温度に加熱される比較的長
い間接的に加熱されたロータリー・キルンを建設し、そ
して運転することがかなり困難である事実とは別に、こ
れらのものは勿論同じ容量の短かいキルンより大きい放
射損失を示す。

本性の他の具体例において、か焼される物質と同じ向き
に空気をキルンに供給する。その理由はエネルギーに関
しては多大に有利である向流操作は真に価値ある生成物
を生じさせないからである。

酸化チタン水酸化物またはメタチタン酸とじても公知で
ある二酸化チタン水和物をルチル混合相の製造に使用し
得ることは既知である（ドイツ国特許出験第Ａ−２，６
０５，６５１号）。

約３０重量％の固体含有量を有する、チタンの加水分解
から得られる懸濁液または濾過及び洗浄後の硫黄中の分
解溶液を本性に用いる。通常ペーストまたは濾過ケーキ
の状態で蓄積されるこの水性懸濁液中の二酸化チタン水
和物は約１〜２の低いｐＨ値を有し、そして５〜１０重
量％程度の洗浄除去できないかなりの量の結合された硫
酸も含有する（ウルマンズ・エンシクロペディー・デル
・チクニジエン・ヘミ−１第１８巻、１９７９．５７６
頁、第１欄）。

ルチル混合相顔料に対する出発物質としてのこのチタン
含有物質の欠点は硫酸がか焼の際のみに放出されること
にある。しかしながら、このことによりメータリー・キ
ルンの腐食の危険性が増大する。加えて、排気ガスの処
理にかなりの経費が含まれる。

加えて、これらのチタン化合物の使用により散着された
ルチル混合相顔料が生成されない。またか焼された鋭錐
石の使用はドイツ国特許出願第Ａ−１，１３６，０４１
号から公知であるが、必要とされる顔料の品質を生じさ
せない。

本発明の目的は上記のいずれの欠点も有しないルチル混
合相顔料の改普された製造方法を提供することである。

驚くべきことにこれらの要求が二酸化チタン及び／また
は二酸化チタン水和物と、殊にクロム及び／またはニッ
ケルの染料生成用金属化合物との固体混合物を場合によ
ってはアンチモン、ニオブまたはタングステンの化合物
を加えて、空気を供給した間接的に加熱されたロータリ
ー・キルン中でか焼することによりルチル混合相顔料を
製造する際に、出発混合物中のチタン成分として５０〜
５００　ｒｎ’／２　、好ましくは２５０〜３５０　ｍ
２／２の比ＢＥＴ表面を有する未か焼の塩を含まぬ二酸
化チタンを完全にか、または部分的に用いることを特徴
とする、ルチル混合相顔料の製造方法により満足される
ことが見い出された。

二酸化チタン水和物の中和、洗浄及び乾燥により得るこ
とができる本発明による二酸化チタンの添加により間接
的に加熱されたロータリー・キルン中でのルチル混合相
顔料の製造に対するか焼工程における本発明による利点
が得られる。これらの利点はロータリー・キルンが２０
：ｌより小さい、例えば５〜１０：１の長さ対直径の比
を有する場合でも加速された反応を通しての滞留時間の
減少、従ってロータリー・キルンの容量の増加にある。

微細に分割された二酸化チタンは二酸化チタンの製造に
おいて中間生成物として蓄積する二酸化チタン水利物を
水酸化ナトリウムで中和し、洗浄し、交叉流（ｃｒｏｓ
ｓ　ｆｌｏｗ）フィルター上で厚化し、モして噴霧乾燥
基中にて１５０°Ｃの最高温度で乾燥することにより有
利に生成される。

このタイプの微細に分割された二酸化チタンはｒＢａｙ
ｅｒＬｉＬａｎ　Ｐに５５８５Ｊ　　［バイエル（Ｂａ
ｙｅｒ）ＡＧの製品１として商業的に得られる。このも
のは８９〜９２重量％のＴｉＯ□含有量、８〜１１重量
％に対応する加熱損失、５．５〜６．５のｐＨ値、０．
Ｏｌｐｍの程度の結晶径及び２５０〜３５０ｍ２／２の
比ＢＥＴ表面（ＤＩＮ６６．１３１゜セクション６．１
９７３年ＩＯ月により測定＝５点法、ガス状窒素を測定
、沸騰窒素の温度で吸着、窒素分子１個により必要とさ
れる表面を０．１６２ｎｍ”として計算、予備処理二窒
素の気流中にて１３０°ｃ−ｒ１時間加熱）を有する自
由流動性の生成物である。Ｎ　ａ　、０含有量は０．１
重量％以下であり、そして硫酸塩含有量は０．６重量％
以下である。

従って、５〜７のｐＨ値及び多くとも１２重量％の加熱
損失を有する微細に分割された二酸化チタンを本発明に
より好適に用いる。

驚くべきことに、乾燥した出発混合物を用いる場合にの
み添加は有効である。未加工材料混合物の水性懸濁液ま
たはペーストにおいて進歩は得ることができなかった。

加える量は全二酸化チタン含有量をベースとして約５〜
５０重量％の範囲、好ましくは１０〜２０重量％の範囲
である場合にか焼挙動及び顔料量に関して最適な効果を
示す。

少量の添加は不適当な効果を生じる。多量の添加は見掛
は密度が０．３〜０．４に７／（２と非常に低いクリン
カーを与え、これは導入される空気と共にロータリー・
キルンから排出される危険を含む。

用いる全二酸化チタンの１０〜２０重量％が加えられる
微細に分割された二酸化チタンにより供給されることが
好ましい。

匹敵するキルン容量またはキルン容量の２倍に対し、本
発明による方法は通常の、極めて高価な湿潤粉末と比較
して標準的な顔料ミルに同等に十分乾式粉砕し得る軟質
タリン力−を生成させる。

また高品質の純粋な色調の顔料を生じさせる均一で、容
易に造粒され、非粉塵性の（ｎｏｎ−ｄｕｓｔ　ｉｎｇ
）クリンカーはロータリー・キルンの生成物放出側から
の空気の供給によリーエネルギーに関してより好ましく
は一向流法において得られる。

次の実施例は本発明による方法を限定せずに説明するた
めのものである。

実施例１ 高さ５ｃｍのオーバーフローダムを備えた３つの加熱ゾ
ーン及び耐熱性金属の回転チューブを有する間接的に加
熱したロータリー・キルン（長さ２　ｍ　ｓ直径３０ｃ
ｍ、回転速度５ｒ、ｐ０ｍ１傾斜１％）に次の組成の均
一な混合物５に２／時間で充填した：　ＢａｙｅｒＬｉ
ｔａｎＡ本　（−鋭錐石）７４．６重量％、Ｂａｙｅｒ
ｔｉｔａｎ　Ｐ　Ｋ　５５８５本　（−微細に分割され
た鋭錐石）９．２重量％、酸化クロムＧＮ本４．８重量
％及び酸化アンチモン（ｍ）１１．４重量％。

生成物における最高温度を１０４０°Ｃで保持した。空
気１．５ｍ”／時間を物質放出側でキルンの末端に供給
した。大気圧力のＯ１１〜０．３ミリバール以下の減圧
を排気ガスファンにより保持した。

３ｍｍに造粒した均一な色調の生成物（見掛けの密度０
．７７ｋｌ／Ｑ）をクリンカーとして得た。

３５に２／ｍ３・時間の特定のキルンアウトプットを蓄
積したタリン力−の量から計算した（約４．９ｋｊｌ／
時間）。ロータリー・キルンから放出後、タリン力−を
冷却し、そして粉砕した。良好な色調の飽和及び強さを
有する純粋な色調の淡黄色の顔料が得られた。

実施例２（比較例） ＢａｙｅｒｔｉｔａｎＡ本８３　、７重量、酸化クロム
ＧＮ＊４．８重量％及び酸化アンチモン（ＩＩ［）１１
．５重量％の均一な混合物５ｋｌ／時間を実施例１に記
載のキルン中に導入した。他の条件は実施例１と同様で
あった。得られたタリンカーは０．９５に？／Ｑの見か
けの密度を有していた。実施例１の顔料より暗く、そし
て汚れた不満足な黄色の顔料が粉砕後に得られた。著し
く明るいが、より飽和されていない顔料を得ることがで
きたのは（見かけの密度０．９に２ＩＱ）導入される出
発混合物の量を２．５ｋｌ／時間に減少させた場合のみ
であった。特定のキルンアウトプットを１４１１２のキ
ルン容量に対して１７．７に７／ｍ３・時間で行った。

本明細書及び特許請求の範囲は限定するためではなく、
説明のために記載し、そして本発明の精神及び範囲から
逸脱せずに種々の改良及び変法を行い得ることが認めら
れよう。

本バイエルＡＧの製品。

本発明の主なる特徴及び態様は以下のとおりである。

１、二酸化チタン及び／または二酸化チタン水和物と染
料生成用金属化合物との固体混合物を空気を供給した間
接的に加熱されたロータリー・キルン中でか焼すること
からなり、その際に二酸化チタンが５０〜５００ｍ２／
ｌの比ＢＥＴ表面を有する未か焼の、塩を含まぬ二酸化
チタンからなる、ルチル混合相顔料の製造方法。

２、染料生成用金属化合物をクロム、ニッケル及びその
混合物よりなる群から選ぶ、上記ｌに記載の方法。

３、更にか焼中にアンチモン、ニオブ及びタングステン
よりなる群から選ばれる化合物を加えることからなる、
上記ｌに記載の方法。

４、比ＢＥＴ表面が２５０〜３５０ｍ２／２である、上
記ｌに記載の方法。

５、二酸化チタンが全二酸化チタンの重量をベースとし
て５〜５０重量％の量の微細に分割された二酸化チタン
からなる、上記ｌに記載の方法。

６、微細に分割された二酸化チタンの量が１０〜２０重
量％である、上記ｌに記載の方法。

７、二酸化チタンが５〜７のｐＨ値及び多くとも１２重
量％の加熱損失を有する、上記ｌに記載の方法。

８、ｐＨ値が５．５〜６．５であり、そして加熱損失が
８〜ＩＩ重量％である、上記７に記載の方法。

９、空気が固体の流れに関して対向して流れる、上記ｌ
に記載の方法。

特許出願人　バイエル・アクチェンゲゼルシャフに

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、二酸化チタン及び／または二酸化チタン水和物と染
   料生成用金属化合物との固体混合物を空気を供給した間
   接的に加熱されたロータリー・キルン中でか焼すること
   からなり、その際に二酸化チタンが５０〜５００ｍ＾２
   ／ｇの比ＢＥＴ表面を有する未か焼の、塩を含まぬ二酸
   化チタンからなることを特徴とするルチル混合相顔料の
   製造方法。