JPH0640728A - 褐色ないし灰色の封入顔料及びその製造方法 - Google Patents

褐色ないし灰色の封入顔料及びその製造方法

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JPH0640728A
JPH0640728A JP3005194A JP519491A JPH0640728A JP H0640728 A JPH0640728 A JP H0640728A JP 3005194 A JP3005194 A JP 3005194A JP 519491 A JP519491 A JP 519491A JP H0640728 A JPH0640728 A JP H0640728A
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gray
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manganese
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Dietrich Speer
シュペール ディートリッヒ
Akos Kiss
キス アコス
Peter Kleinschmidt
クラインシュミット ペーター
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    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0009Pigments for ceramics
    • C09C1/0012Pigments for ceramics containing zirconium and silicon
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
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    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 有色の化合物が分離した相として封入されて
いる被膜物質として珪酸ジルコニウムをベースとする新
規の褐色ないし灰色の封入顔料を製造する。 【構成】 該顔料は、有色化合物として、式:(Fe1-x
Mnx)23(式中、xは0.05〜0.60の範囲の数
を表す)のタイプの混晶を含有する。該顔料の製造は、
SiO2とZrO2又はそれらの前駆物質の混合物をFe
/Mn原子比90:10から20:80までの鉄及びマ
ンガン化合物並びに鉱化剤の存在下で750〜1200
℃で焼成することにより行う。褐色顔料は特に温度85
0〜1000℃で形成され、かつxは0.05〜0.2
0である。灰色顔料は特に1050〜1200℃で形成
され、かつxは0.30〜0.60である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被膜物質としての珪酸
ジルコニウム及び分離して封入された有色化合物として
の(Fe,Mn)23混晶をベースとする褐色ないし灰
色の封入顔料及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】分離された相として有色の無機化合物が
封入された被膜物質として珪酸ジルコニウムをベースと
する封入顔料は、西ドイツ国特許出願公開第23125
35号明細書に最初に記載された。そのような封入顔料
はその温度安定性及びうわぐすり安定性によりすぐれて
いるので、特にセラミック材料を着色するのに適してい
る。有色の封入化合物としてカドミウム黄及びカドミウ
ム赤、テナール青及びチタン黄が挙げられる。珪酸ジル
コニウム被膜にFe23を封入したジルコン鉄ローズも
公知である。保護する被膜なしでは発色化合物は自体わ
ずかに不十分なうわぐすり安定性を有するか、全く有し
ない、即ち、該化合物はガラス塊から溶けてその顔料特
性を失う。
【0003】ZrSiO4封入顔料の製造は、二酸化珪
素と二酸化ジルコニウム、場合によりまたSiO2とZ
rO2を形成する出発物質の混合物を、封入すべき有色
物質又は該物質の出発物質及び鉱化剤と一緒に750〜
1400℃、しかしながらたいてい800〜1200℃
で焼成することにより実施する。必要なかぎりでは、封
入されない成分が使用の妨げになる場合は、該成分を除
去するために焼成過程に引き続き湿式処理を行う。
【0004】前記記載の方法を用いては、珪酸ジルコニ
ウム被膜の形成過程ですべての可能な有色化合物を顔料
目的に十分な量で該被膜により封入することができない
ことが明らかとなった。即ち発色成分又はその出発化合
物はSiO2及びZrO2からZrSiO4の形成を遅ら
せるか又は全く妨げ、又は発色化合物が全く被覆され
ず、それにより所望の顔料特性を達成することができな
い。
【0005】西ドイツ国特許出願第3906819.6
号明細書に最初に灰色〜黒色封入顔料が記載されてお
り、該顔料には有色物質として、式:FeTiO3で示さ
れるチタン酸鉄が封入されている。その際、鉄及びチタ
ン化合物を含有する混合物の焼成を還元条件下で行う。
西ドイツ国特許出願第3906821.8号明細書によ
れば類似化合物を酸化条件下で焼成することにより式:
Fe2TiO5で示されるチタン酸鉄を封入したベージュ〜
褐色封入顔料が得られる。前記の灰色〜黒色及びベージ
ュ〜褐色の封入顔料の製造は種々の二酸化ジルコニウム
品質の使用を必要とした。
【0006】光学的に応答する褐色ないし灰色ZrSi
4封入顔料の色合いは、チタン酸鉄を含有する顔料に
もかかわらずなお極めて制限される。更に、興味深いこ
とには、製造する場合にZrO2選択に関して極めてわ
ずかな制限に支配されることである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、分離した相として有色化合物が封入された、被膜物
質として珪酸ジルコニウムをベースとする褐色ないし灰
色の封入顔料及び該顔料の製造方法を開発し、色合いを
拡大することであった。この製造方法は、容易に実施可
能であり、かつ同じ発色系を用いて褐色ないし灰色の封
入顔料を得るために選択に関して特殊な二酸化ジルコニ
ウム物質が使用されるべきでない。
【0008】
【課題を解決するための手段】ところで前記課題は、本
発明により冒頭に記載した形式の褐色ないし灰色の封入
顔料において、有色化合物として式: (Fe1-xMnx)23 [式中、xは0.05〜0.60の範囲の数を表す]の
タイプの混晶が珪酸ジルコニウムからなる被膜に封入さ
れていることにより解決される。
【0009】褐色顔料では、xは一般に0.05〜0.
20、有利には0.10〜0.15の範囲の数を表す;
これに対して灰色顔料は、xが一般に0.30〜0.6
0.特に0.45〜0.55の範囲である鉄−マンガン
酸化混合物を含有する。褐色ないし灰色の封入顔料は、
封入顔料に対して有色酸化混合物をほぼ5重量%まで含
有することができるが、一般には該含量は1〜3重量%
である。
【0010】いわゆる鉄−ジルコニウム−ローズ中で鋼
玉構造を有するFe23結晶のマンガンによる変性によ
り、そのように新たな色位置を有する顔料が得られる。
【0011】この変性がそのような結果をもたらすこと
は、予測されなかったことである、それというのもFe
23とは異なりMn23は単独の有色化合物としては、
実際に形成された珪酸ジルコニウム被膜によっては封入
されないからである。比較例に示すように、SiO2
ZrO2,Fe23及び鉱化剤からなる混合物の焼成に
より製造された、5重量%のFe23−ZrSiO4
入顔料を用いた透明うわぐすりの着色により、CIE−
Lab−系(ドイツ工業規格第5033号、第6164
号及び第6174号参照)で、L約39、a約30及び
b約22の色値を有する帯オレンジ褐色が得られる。同
様に製造した、焼成すべき混合物がFe23の代りに等
量のMn23を含有する顔料は、透明うわぐすり中5重
量%の着色物として、L約82、a約1及びb約8の色
値を有する淡灰色、隠蔽力の悪い色を生じた。
【0012】本発明による褐色ないし灰色の封入顔料
は、二酸化ジルコニウムと二酸化珪素又はSiO2とZ
rO2の前駆物質の混合物をほぼ1:1のモル比で発色
金属化合物及び鉱化剤の存在下で750〜1200℃で
0.5〜8時間焼成する方法において、発色金属化合物
として鉄及びマンガン化合物又はFe及びMnを含有す
る化合物を使用し、その際混合物が鉄とマンガンを9
0:10〜20:80の原子比で含有することにより製
造することができる。
【0013】焼成すべき混合物を焼成過程の前に一緒に
粉砕により均質化する。均質化された、場合により圧縮
された混合物の焼成は、通常の窯、例えば室窯又はトン
ネル窯で実施することができる。1時間当り200℃の
加熱速度が特に有利である。
【0014】焼成温度は顔料の達成可能な色に対して強
い影響力を有する。1000℃未満、有利には850〜
1000℃、特に950℃の温度でで褐色の顔料が形成
されることは予測され得ないことであった。前記温度に
おける保持時間は、有利には1〜3時間、特に2時間で
ある。1000℃より高い温度、有利には1050〜1
200℃、及び特にほぼ1100℃の温度での焼成によ
り、実質的に灰色の封入顔料が生成する。焼成温度での
保持時間は、ほぼ褐色顔料を製造する保持時間に相当す
る。焼成は、一般に大気圧条件下で行う。還元条件に調
整する必要はない。
【0015】焼成すべき装入物は、鉄及びマンガンを有
利には、褐色顔料を製造する場合は50:50〜80:
20の原子比で、かつ灰色顔料を製造する場合は50:
50〜30:70の原子比で含有する。
【0016】鉄化合物として酸化物を形成する鉄(III)
化合物、特に酸化鉄(III)を使用する。特に5μm未
満、有利には1μm未満のD50−値を有するFe23
を使用するのが特に適当である。マンガン化合物として
は、酸化マンガン、例えばMn2O3又はMnO2、又は焼
成条件下で酸化マンガンを形成する化合物、例えばMn
CO3を使用することができる。Fe及びMnを含有す
る化合物、例えば混合酸化物、又はアルカリ金属−ゼオ
ライトと、Feイオン及びMnイオンを含有する水溶液
とから製造されるFe及びMnを含有するゼオライト
(西ドイツ国特許公開第3719051号明細書参照)
を本発明による封入顔料を製造する際に使用することも
可能である。
【0017】例えばうわぐすりのような、セラミック材
料を着色するために褐色ないし灰色の封入顔料を使用す
るには、焼成した反応生成物を粉砕しかつ封入されなか
った金属酸化物を後処理により除去することが有利であ
る。特に適した後処理は酸洗浄、有利には熱した塩酸を
用いた洗浄である。そのような後処理をせずに使用する
場合には沸騰現象が生じることがある。
【0018】すでに引用した技術水準から明らかなよう
に、ほぼ1:1のモル比で使用される、SiO2とZr
2とからなる珪酸ジルコニウムが形成される。一方の
反応パートナーのわずかな過剰は可能であるが、ZrO
2過剰は使用する場合に透明なうわぐすりを混濁するこ
とがある。酸化物が本来のZrSiO4形成過程の前に
焼成混合物中に存在する限り、ZrO2とSiO2の代り
にこれら酸化物の前駆物質を使用することもできる。例
として、ZrO2の前駆物質としてジルコニル化合物、
例えばZrOCl2、及びSiO2の前駆物質として2:
1よりも大きい、特に10:1よりも大きいSi/Al
−原子比を有するゼオライトが挙げられる。
【0019】ZrSiO4封入顔料を製造する際の通常
の鉱化剤は本発明による顔料を製造するためにも使用す
ることもできる。特に有利にはアルカリ金属ハロゲン化
物及びアルカリ土類金属ハロゲン化物、特にフッ化物並
びにヘキサフルオロ珪酸塩が有利である。
【0020】
【実施例】次に、実施例により本発明を詳細に説明す
る。
【0021】例1 酸化ジルコニウム27.0g、二酸化珪素10.5g、
塩化カリウム3.5g、フッ化マグネシウム2.5g、
ヘキサフルオロ珪酸ナトリウム1.5g、酸化鉄(III)
5g及び酸化マンガン(III)4.7gからなる装入物を
ボールミルで30分間粉砕後シャモットるつぼに充填
し、手動で圧縮し、その後焼成した。加熱速度200℃
/h、保持時間950℃で2時間であった。褐色顔料が
得られ、該顔料を粉砕後熱した濃塩酸を用いて洗浄し
た。鉛及び硼酸塩の少ない透明うわぐすり中5%の着色
物は以下の色値を生じた: L=40.6,a=12.0,b=13.1。
【0022】例2〜7 表1に示す鉄及びマンガン化合物を有する例1による装
入物は、例1による焼成及び後処理の後、本発明による
封入顔料5%で着色した透明うわぐすりに関して表1に
示すLab−値を生じた。
【0023】 表1 例 Fe23量(g) Mn化合物 Mn化合物量(g) L a b 2 5.0 Mn23 2.4 45.2 13.8 6.7 3 5.0 Mn23 1.6 47.2 14.4 17.6 4 3.0 Mn23 2.8 42.9 14.0 15.7 5 2.5 Mn23 5.0 56.0 9.2 15.1 6 2.5 MnO2 5.2 38.7 7.4 12.8 7 2.5 MnCO3 6.9 36.7 8.8 12.2 8 2.5 MnO2+MnCO3 2.6+3.4 40.0 8.5 14.2 例9 表2に示した例による装入物を1100℃で焼成した。
例1により後処理した顔料は透明うわぐすり中5%の着
色物として表2に示す色値を生じた。
【0024】 表2 例 例による充填剤 L a b 9 1 39.5 5.3 8.9 10 4 48.9 6.2 11.1 11 6 45.3 6.2 11.9 12 7 47.8 5.4 10.5 13 8 43.8 6.2 11.3
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター クラインシュミット ドイツ連邦共和国 ハナウ 19 ヴィルト アウシュトラーセ 19

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有色化合物が分離した相として封入され
    ている被膜物質として珪酸ジルコニウムをベースとする
    褐色ないし灰色の封入顔料において、有色化合物とし
    て、式: (Fe1-xMnx)23 [式中、xは0.05〜0.60の範囲の数を表す]の
    タイプの混晶が封入されていることを特徴とする、褐色
    ないし灰色の封入顔料。
  2. 【請求項2】 xが0.05〜0.20の範囲の数を表
    す請求項1記載の褐色封入顔料。
  3. 【請求項3】 xが0.30〜0.60の範囲の数を表
    す請求項1記載の灰色封入顔料。
  4. 【請求項4】 二酸化ジルコニウムと二酸化珪素又はS
    iO2とZrO2の前駆物質の混合物をほぼ1:1のモル
    比で発色金属化合物及び鉱化剤の存在下で750〜12
    00℃で0.5〜8時間焼成することにより、請求項1
    から3までのいずれか1項記載の褐色ないし灰色の封入
    顔料を製造する方法において、発色金属化合物として鉄
    及びマンガン化合物又はFe及びMnを含有する化合物
    を使用し、その際混合物が鉄とマンガンを90:10〜
    20:80の原子比で含有することを特徴とする、褐色
    ないし灰色の封入顔料を製造する方法。
  5. 【請求項5】 5μm未満のD50−値を有する微粒子
    の酸化鉄及び酸化マンガン、特にFe23及びMn23
    又はMnO2を使用する請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 850〜1000℃で焼成しかつ混合物
    が鉄とマンガンを50:50〜80:20の原子比で含
    有する請求項2記載の褐色封入顔料を製造する請求項4
    又は5の方法。
  7. 【請求項7】 焼成すべき混合物が鉄とマンガンを5
    0:50〜30:70の原子比で含有しかつ1050〜
    1200℃で焼成する請求項3記載の灰色封入顔料を製
    造する請求項4又は5記載の方法。
  8. 【請求項8】 発色金属化合物として(Fe,Mn)ゼ
    オライトを使用する請求項1から3までのいずれか1項
    記載の褐色ないし灰色の封入顔料を製造する請求項4又
    は5記載の方法。
  9. 【請求項9】 焼成により得られた生成物から酸処理に
    より封入されていないMn及びFe化合物を除去する請
    求項4から8までのいずれか1項記載の方法。
JP3005194A 1990-01-30 1991-01-21 褐色ないし灰色の封入顔料及びその製造方法 Pending JPH0640728A (ja)

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4106536A1 (de) * 1991-03-01 1992-09-03 Degussa Thermisch gespaltenes zirkonsilikat, verfahren zu seiner herstellung und verwendung
DE4108623A1 (de) * 1991-03-16 1992-09-17 Degussa Einschlusspigmente aus zirkoniumsilikat mit spinelleinschluessen, deren herstellung und verwendung
DE4108624A1 (de) * 1991-03-16 1992-09-17 Degussa Einschlusspigmente aus zirkoniumsilikat mit chromoxideinschluessen, deren herstellung und verwendung
GB9413602D0 (en) * 1994-07-06 1994-08-24 Johnson Matthey Plc Pigmentary material
DE10050526A1 (de) * 2000-10-11 2002-04-25 Sachtleben Chemie Gmbh Verfahren zur Entfernung von Nitrosylschwefelsäure aus dem Schwefelsäureprozess
WO2003060019A1 (en) 2002-01-04 2003-07-24 University Of Dayton Non-toxic corrosion protection pigments based on cobalt
US20040011252A1 (en) 2003-01-13 2004-01-22 Sturgill Jeffrey A. Non-toxic corrosion-protection pigments based on manganese
CN112358285B (zh) * 2020-11-18 2022-10-11 景德镇陶瓷大学 一种非水解溶胶-凝胶法制备Mn离子掺杂硅酸锆黑色色料的制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2068294A (en) * 1931-02-07 1937-01-19 Ig Farbenindustrie Ag Inorganic colored pigment and a process of preparing the same
US2273872A (en) * 1937-12-29 1942-02-24 Titanium Alloy Mfg Co Double silicates of zirconium and method of making same
FR1372981A (fr) * 1962-11-20 1964-09-18 Ass Lead Mfg Ltd Colorant pour céramique et son procédé de préparation
FR1432320A (fr) * 1964-06-09 1966-03-18 Degussa Procédé notamment pour la minéralisation de la céramique, ainsi que les minéralisateurs conformes à ceux obtenus par cedit procédé ou procédé analogue
DE1222840B (de) * 1964-06-09 1966-08-11 Degussa Anwendung von Erdalkaliverbindungen als Mineralisatoren
AT319133B (de) * 1972-05-05 1974-12-10 Degussa Mindestens zweiphasiger keramischer Farbkörper
EP0249710B1 (en) * 1986-06-20 1991-01-16 Mitsubishi Materials Corporation Process for preparing coated heat-resistant pigment
DE3719051C1 (de) * 1987-06-06 1988-11-24 Degussa Verfahren zur Herstellung von Einschlusspigmenten
DE3906819A1 (de) * 1989-03-03 1990-09-13 Degussa Grauschwarze einschlusspigmente und verfahren zu ihrer herstellung

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Publication number Publication date
EP0439695A2 (de) 1991-08-07
DE59003013D1 (de) 1993-11-11
BR9100361A (pt) 1991-10-22
EP0439695A3 (en) 1992-01-15
DK0439695T3 (da) 1993-12-27
DE4002564A1 (de) 1991-08-01
ATE95535T1 (de) 1993-10-15
EP0439695B1 (de) 1993-10-06
US5043016A (en) 1991-08-27
ES2044370T3 (es) 1994-01-01

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