JPH04250844A - カプセル化亜鉛華の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は紫外線吸収剤等として
用いられる亜鉛華の表面を改質したカプセル化亜鉛華の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、白色系顔料の亜鉛華（酸化亜鉛
ＺｎＯ）は、溶融した金属亜鉛から蒸散する亜鉛蒸気を
空気で酸化し、これを分離、捕集して得られ（フランス
法）、または、硫酸亜鉛水溶液とアルカリ水溶液より炭
酸亜鉛を沈澱させ、水洗乾燥後か焼して、無定形状の超
微粒子（０．０１〜０．１μｍ）として得られる（湿式
法）。この湿式法によって得られる超微粒子状の亜鉛華
は、比表面積が大きく物理化学的活性効果も高められて
おり、紫外線吸収能も高いので、ゴムの加硫促進助剤の
他、塗料の塗膜調整剤、顔料、触媒、樹脂安定剤などに
用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、活性効果の高
い亜鉛華（粒径０．０１〜０．１μｍ）を紫外線吸収剤
として合成樹脂塗料に配合すると、亜鉛華粒子表面の物
理化学的活性が作用して、その系を増粘・ゲル化する。 このため、製造中または保存中の塗料が品質劣化すると
いう問題点がある。また、合成樹脂塗料のバインダーで
ある樹脂が、親水性であるか疎水性であるかによって亜
鉛華とのぬれ性に大小があるため、親・疎水性バインダ
ーに対して亜鉛華を適当に分散・沈降させて均一な仕上
り外観を得ることができない問題点もある。

【０００４】そこで、この発明は、上記した問題点を解
決し、亜鉛華表面の活性を安定なものとし、しかも親水
性または疎水性（親油性）を調整し得るものとして、各
種バインダーへのぬれ性を充分に有し、安定性のある亜
鉛華を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、亜鉛華にシロキサン結合を主鎖に有す
るシロキサン系無機化合物またはアクリロイル基もしく
はメタクリロイル基を主鎖に有するアクリル系有機化合
物のそれぞれ単独化合物または両者を含む化合物を混合
分散し、還流しながら酸またはアルカリ触媒の存在下で
反応させた後、乾燥粉砕するという手段を採用したので
ある。

【０００６】

【作用】亜鉛華にシロキサン系無機化合物またはアクリ
ル系有機化合物の単独化合物あるいは両者を含む化合物
の配合割合を調整して混合し、還流させながら酸または
アルカリ触媒の存在下で反応させると、亜鉛華表面にシ
ロキサン系の無機化合物の親水性またはアクリル系有機
化合物の疎水性が付与され、亜鉛華表面はＨＬＢ値が調
整された被膜によって被覆される。

【０００７】

【実施例】この発明における亜鉛華とは、粒径０．０１
〜０．１μｍ、比表面積を４０〜１００ｍ２　／ｇとし
たいわゆる活性亜鉛華と称される酸化亜鉛で、塗料、ゴ
ム、プラスチック添加用の紫外線吸収剤として適当なも
のである。このような条件を満足する市販の亜鉛華とし
て林金属工業所社製ＺｎＯ　ａｃｔｉｖｅが挙げられる
。

【０００８】この発明におけるシロキサン系無機化合物
とは、

【０００９】

【化１】

【００１０】（式中ｎは１以上の整数、Ｒはアルキル基
、反応性官能基、アルコキシル基または水素）で示され
るシロキサン結合を主鎖に有する無機化合物であって、
モノマー、オリゴマー、ポリマーとしてのシロキサンを
主鎖に有し、末端または側鎖に炭素を有することがある
無機化合物である。このような無機化合物のポリマーと
しては数平均分子量１４０〜２０００であることが好ま
しい。シロキサン結合を主鎖に有する市販のシロキサン
系無機化合物としては、コルコート社製：エチルシリケ
ート（モノマーを含有）、同社製：エチルシリケート４
０Ｃ、エチルシリケート４８Ｓ（モノマーを含まず高重
合）、大日本インキ化学社製：アクリディックＢＺ−１
１６３が挙げられる。

【００１１】つぎに、この発明におけるアクリル系有機
化合物とは、アクリロイル基ＣＨ２　＝ＣＨＣＯ−また
はメタクリロイル基ＣＨ２　＝Ｃ（ＣＨ３　）ＣＯ−を
主鎖に有するアクリル鎖に、

【００１２】

【化２】

【００１３】から成る群の中から選ばれる１種以上の官
能基（ｍ、ｎ、ｐ、ｑは整数）が結合した有機化合物で
ある。上記した有機化合物の重量平均分子量は、１５，
０００〜７０，０００であり、数平均分子量は１０，０
００〜３０，０００程度が好ましい。このようなアクリ
ル系有機化合物のうち、官能基がモノマーである例とし
ては、アクリル酸、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、
アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリルアミド、Ｎ−
メチロールアクリルアミドメタクリル酸、メタクリル酸
ヒドロキシプロピル、グリシジルメタクリレートなどの
アクリル樹脂の原料単量体が挙げられる。アクリロイル
基またはメタクリロイル基を主鎖に有する市販のアクリ
ル系有機化合物としては、大日本インキ化学工業社製：
アクリディックＡ−９５１０、ＢＺ−１１６０、ＨＺ−
４４８が挙げられる。これらは、第三級アミノ基を含有
するポリマーである。

【００１４】シロキサン系無機化合物と、アクリル系有
機化合物は、それらの配合割合（重量％）をそれぞれ０
〜１００にしてＨＬＢ性（親水性／疎水性バランス）を
調整する。この場合、シロキサン系無機化合物が５０重
量％以上であれば親水性が充分に高められ、アクリル系
有機化合物が５０重量％以上であれば疎水性（親油性）
が高められたものとなる。

【００１５】シロキサン系無機化合物とアクリル系化合
物は、それぞれが重合体である場合に、主鎖の分子間に
ラジカルを発生させて架橋し、架橋重合体となる。その
際の架橋部分は、たとえば式

【００１６】

【化３】

【００１７】などで示される官能基が結合して形成され
ると考えられる。

【００１８】この発明においては、前記した亜鉛華と、
シロキサン系無機化合物と、アクリル系有機化合物を分
散する溶媒として、エチレングリコールモノエチルエー
テルその他の有機溶媒を用いることが好ましい。エチレ
ングリコールモノエチルエーテルとしては、エチルセロ
ソルブ（日本触媒化学社製）その他が挙げられる。

【００１９】以下に実験例を示す。 〔実験例１〕表１に示すような原材料および配合割合で
組成物を混合し、さらにＳＧミル分散器で粒子を分散さ
せてペースト状組成物を得た。このようにして得たペー
スト状組成物Ａにエチルセロソルブ１５０．０重量部、
シロキサン系無機化合物であるアクリディックＢＺ−１
１６３を２．９重量部を混合した。この際、温度を５０
℃〜５５℃にして粒子の粒度を低下させ、エチルセルロ
ースに溶け合う水を滴下しながら混合し、生じたコロイ
ド分散系を１００℃の温度で還流しながら４時間加熱し
て酸またはアルカリ触媒の存在下で架橋反応させて被膜
を形成した。つぎにロ過して固液分離し、乾燥後、粉砕
機で粉砕して粒径を０．２μｍ以下としたカプセル化亜
鉛華を製造した。

【００２０】

【表１】

【００２１】〔実験例２〕表１に示すペースト状組成物
Ｂにエチルセロソルブ５０．０重量部とシロキサン系無
機化合物であるアクリディックＢＺ−１１６３を２．９
重量部を混合し、その他の工程は実験例１と全く同様の
方法で製造してカプセル化亜鉛華を得た。 〔実験例３〕表１に示すペースト状組成物Ｃにエチルセ
ロソルブ１００．０重量部とシロキサン系無機化合物で
あるアクリディックＢＺ−１１６３を３３．２重量部を
混合し、その他の工程は実験例１と全く同様の方法で製
造してカプセル化亜鉛華を得た。

【００２２】上記の方法で製造された実験例１のカプセ
ル化亜鉛華は、疎水性（親油性）のアクリル系有機化合
物の割合が多いためＨＬＢ値は小さかった。実験例２は
親水性のシロキサン系無機化合物の割合が若干多いので
ＨＬＢ値はやや大きな値を示した。また実験例３は疎水
性（親油性）のアクリル系有機化合物の割合が多いため
ＨＬＢ値は小さかった。

【００２３】このようにシロキサン系無機化合物とアク
リル系有機化合物との配合割合を任意に変えると、ＨＬ
Ｂ値を調整した被膜で亜鉛華の表面を被覆したカプセル
化亜鉛華が製造できた。

【００２４】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように紫外線
吸収能を有する亜鉛華の表面を親水性または疎水性（親
油性）のいずれにも調整し得る被膜で被覆し、亜鉛華の
表面活性を安定化すると共に、親・疎水（親油）性のバ
インダーへの適応性を高めることができる。したがって
種々のバインダーに対して適当に分散してぬれ性の高い
紫外線吸収性塗料となるほか、亜鉛華の付加価値を高め
て利用性を拡大することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　亜鉛華にシロキサン結合を主鎖に有す
   るシロキサン系無機化合物またはアクリロイル基もしく
   はメタクリロイル基を主鎖に有するアクリル系有機化合
   物のそれぞれ単独化合物または両者を含む化合物を混合
   分散し、還流しながら酸またはアルカリ触媒の存在下で
   反応させた後、乾燥粉砕するカプセル化亜鉛華の製造方
   法。