JPH09227128A - 酸化鉄顔料の製造のための合成鉄原料の利用 - Google Patents
酸化鉄顔料の製造のための合成鉄原料の利用Info
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- JPH09227128A JPH09227128A JP9054250A JP5425097A JPH09227128A JP H09227128 A JPH09227128 A JP H09227128A JP 9054250 A JP9054250 A JP 9054250A JP 5425097 A JP5425097 A JP 5425097A JP H09227128 A JPH09227128 A JP H09227128A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄−溶解法で酸化鉄顔料を製造するための、
先行技術の欠点をもたない鉄原料を提供すること。 【解決手段】 鉄原料を酸化剤と反応させて酸性水溶液
中で酸化鉄又は水酸化鉄あるいはそれら混合物を形成せ
しめることを特徴とする、鉄−溶解法において酸化鉄顔
料を製造するための0.5〜100mmの平均粒径及び
80重量%より高い金属鉄含有率を有する合成鉄原料の
利用法。
先行技術の欠点をもたない鉄原料を提供すること。 【解決手段】 鉄原料を酸化剤と反応させて酸性水溶液
中で酸化鉄又は水酸化鉄あるいはそれら混合物を形成せ
しめることを特徴とする、鉄−溶解法において酸化鉄顔
料を製造するための0.5〜100mmの平均粒径及び
80重量%より高い金属鉄含有率を有する合成鉄原料の
利用法。
Description
【0001】本発明はPenniman及び他の鉄−溶
解法において酸化鉄顔料を製造するための合成(合成に
より製造される)鉄原料の利用に関する。
解法において酸化鉄顔料を製造するための合成(合成に
より製造される)鉄原料の利用に関する。
【0002】セラミックス、建設材料、プラスチック材
料、ラッカー及び紙における生態学的に無害な着色剤と
して用いられる酸化鉄着色顔料は基本的に黒、黄色、赤
及び褐色の色相で得ることができる。
料、ラッカー及び紙における生態学的に無害な着色剤と
して用いられる酸化鉄着色顔料は基本的に黒、黄色、赤
及び褐色の色相で得ることができる。
【0003】Ullmann’s Encyclope
dia of Industrial Chemist
ry,VCH,Weinheim 1992,vol.
A20,p.298以下に記載されている通り、酸化鉄
顔料は固相反応(赤、褐色及び黒顔料)、沈澱、及び鉄
塩の加水分解反応(黄色、赤、オレンジ色及び黒顔料)
により、ならびに加水分解可能な多価塩の存在下で芳香
族ニトロ化合物を用いる鉄の酸化(Laux法:DE−
A 463 773、DE−A 515 758)によ
り得られる。
dia of Industrial Chemist
ry,VCH,Weinheim 1992,vol.
A20,p.298以下に記載されている通り、酸化鉄
顔料は固相反応(赤、褐色及び黒顔料)、沈澱、及び鉄
塩の加水分解反応(黄色、赤、オレンジ色及び黒顔料)
により、ならびに加水分解可能な多価塩の存在下で芳香
族ニトロ化合物を用いる鉄の酸化(Laux法:DE−
A 463 773、DE−A 515 758)によ
り得られる。
【0004】固相反応は主に黒前駆体から(焼成によ
り)又はFeSO4から(Copperas法)赤酸化
鉄を製造するために用いられる。黒前駆体は鉄塩の溶液
からの沈澱により、又はLaux法により製造される。
硫酸鉄の焙焼(roasting)による酸化鉄赤顔料
の製造は工業的に複雑な方法であり、連続的に行われる
数段階の洗浄段階が伴い、その場合に重金属を含有する
流出液が生成される。
り)又はFeSO4から(Copperas法)赤酸化
鉄を製造するために用いられる。黒前駆体は鉄塩の溶液
からの沈澱により、又はLaux法により製造される。
硫酸鉄の焙焼(roasting)による酸化鉄赤顔料
の製造は工業的に複雑な方法であり、連続的に行われる
数段階の洗浄段階が伴い、その場合に重金属を含有する
流出液が生成される。
【0005】空気の存在下における鉄塩及びアリカリ性
化合物の溶液からの沈澱を用いる黄色、オレンジ色、赤
及び黒酸化鉄顔料の製造(例えば酸化鉄黄色顔料に関し
てUS 2 388 659)は、化学量論的量の中性
塩が生成され、それが流出液中に現れるか、又は時間が
かかり、経費のかかる方法で仕上げなければならないと
いう欠点を伴う。
化合物の溶液からの沈澱を用いる黄色、オレンジ色、赤
及び黒酸化鉄顔料の製造(例えば酸化鉄黄色顔料に関し
てUS 2 388 659)は、化学量論的量の中性
塩が生成され、それが流出液中に現れるか、又は時間が
かかり、経費のかかる方法で仕上げなければならないと
いう欠点を伴う。
【0006】Penniman法(US 1 327
061及びUS 1 368 748)は、放出される
酸により過程の間に溶解される金属鉄を原料として用い
ることにより、沈澱過程の間に生ずる中性塩の量を減少
させている。
061及びUS 1 368 748)は、放出される
酸により過程の間に溶解される金属鉄を原料として用い
ることにより、沈澱過程の間に生ずる中性塩の量を減少
させている。
【0007】Laux法は周知のBeechamp反応
の工業的規模への変換を示す。金属鉄原料を用いる芳香
族ニトロ化合物の還元により、反応の必然的結果として
芳香族アミノ化合物に加えて生ずる酸化鉄が適切な反応
の処理を用いて顔料の品質で得られる。Laux法は酸
化鉄顔料の製造のための原価効率が良く、生態学的に無
害な方法であり、それは金属鉄原料の使用の故に酸化鉄
の沈澱に塩基を必要とせず、従って廃棄しなければなら
ない中性塩が副生成物として生成されないからである。
の工業的規模への変換を示す。金属鉄原料を用いる芳香
族ニトロ化合物の還元により、反応の必然的結果として
芳香族アミノ化合物に加えて生ずる酸化鉄が適切な反応
の処理を用いて顔料の品質で得られる。Laux法は酸
化鉄顔料の製造のための原価効率が良く、生態学的に無
害な方法であり、それは金属鉄原料の使用の故に酸化鉄
の沈澱に塩基を必要とせず、従って廃棄しなければなら
ない中性塩が副生成物として生成されないからである。
【0008】従ってPenniman及びLauxの方
法は2つの原価効率の良い、生態学的に無害な方法を提
供しており、それは酸化鉄顔料の直接の製造のための原
料として金属鉄を用いる。
法は2つの原価効率の良い、生態学的に無害な方法を提
供しており、それは酸化鉄顔料の直接の製造のための原
料として金属鉄を用いる。
【0009】これらの2つの方法のための原料は他の工
業部門からの副生成物であり;鋼工業からの酸洗い液又
はTiO2製造からの硫酸鉄が鉄塩(例えばFeCl2、
FeSO4)の溶液として用いられる。すべての場合に
金属鉄原料は金属加工工業からの二次原料である(スク
ラップ金属)。選択される方法に関する要求に依存し
て、このスクラップ金属は打ち抜かれた造形品、ピン又
は釘の先端、シート金属、束又は削り屑の形態であり得
る。
業部門からの副生成物であり;鋼工業からの酸洗い液又
はTiO2製造からの硫酸鉄が鉄塩(例えばFeCl2、
FeSO4)の溶液として用いられる。すべての場合に
金属鉄原料は金属加工工業からの二次原料である(スク
ラップ金属)。選択される方法に関する要求に依存し
て、このスクラップ金属は打ち抜かれた造形品、ピン又
は釘の先端、シート金属、束又は削り屑の形態であり得
る。
【0010】酸化鉄顔料の製造のためのこのスクラップ
金属の利用は、それが十分に限定された原料でないため
にいくつかの欠点を有する。スクラップ金属の化学的組
成及び又、方法におけるその反応性は有意に変化し得
る。
金属の利用は、それが十分に限定された原料でないため
にいくつかの欠点を有する。スクラップ金属の化学的組
成及び又、方法におけるその反応性は有意に変化し得
る。
【0011】従って二次原料に伴う品質の不足及び変動
を合成により製造される(合成)鉄原料の利用により除
去することが示唆されてきた。合成により製造される鉄
原料は、例えば: 銑鉄 鋳鉄 鏡鉄(specular pig iron) 鋼 鉄/鋼粉末 である。
を合成により製造される(合成)鉄原料の利用により除
去することが示唆されてきた。合成により製造される鉄
原料は、例えば: 銑鉄 鋳鉄 鏡鉄(specular pig iron) 鋼 鉄/鋼粉末 である。
【0012】この場合経済的理由で、他の工業部門のた
めに大量に製造され、従って十分な量で入手できる鉄原
料のみを用いるのが良い。
めに大量に製造され、従って十分な量で入手できる鉄原
料のみを用いるのが良い。
【0013】選択される合成鉄原料は以下の組の性質を
有していなければならない: 1.適した搬送性 2.容易に計量され得ること 3.過程の間に完全に溶解すること 4.ドーピングされた、及び異種金属の濃度の低さ 5.方法及び反応に適した溶解性。
有していなければならない: 1.適した搬送性 2.容易に計量され得ること 3.過程の間に完全に溶解すること 4.ドーピングされた、及び異種金属の濃度の低さ 5.方法及び反応に適した溶解性。
【0014】合成鉄原料は個別の塊(ブロック、棒、ビ
レット、ピグ、スラブなど)の形態で入手することがで
き、又は微粉砕され(粉末)、又は品質の理由から合金
にされるので、酸化鉄顔料の製造のための鉄−溶解法に
おける商業的に入手可能な合成鉄原料の利用はこれまで
開示されなかった。合成鉄原料の塊は搬送及び計量する
のにめんどうであり;さらに合成鉄原料の塊は顔料製造
に用いられる鉄−溶解法において非常にゆっくり及び不
完全にしか溶解しない。これらの鉄原料の異種金属含有
率は、さらに行われる加工工業部門における使用分野に
依存して非常に大きく変化し得る。特定の使用分野に依
存して15重量%より高い含有率のクロム、モリブデ
ン、バナジウム及び/又はニッケルが存在し得る。
レット、ピグ、スラブなど)の形態で入手することがで
き、又は微粉砕され(粉末)、又は品質の理由から合金
にされるので、酸化鉄顔料の製造のための鉄−溶解法に
おける商業的に入手可能な合成鉄原料の利用はこれまで
開示されなかった。合成鉄原料の塊は搬送及び計量する
のにめんどうであり;さらに合成鉄原料の塊は顔料製造
に用いられる鉄−溶解法において非常にゆっくり及び不
完全にしか溶解しない。これらの鉄原料の異種金属含有
率は、さらに行われる加工工業部門における使用分野に
依存して非常に大きく変化し得る。特定の使用分野に依
存して15重量%より高い含有率のクロム、モリブデ
ン、バナジウム及び/又はニッケルが存在し得る。
【0015】鉄粉末は搬送及び計量が容易である。しか
し適用分野に依存して高濃度の異種金属が鉄粉末中に存
在し得る。鉄粉末はその反応性の故に鉄−溶解顔料−製
造法の経過の間に完全に溶解するが、酸化鉄顔料の製造
に粉末を用いると、高い反応性の結果、鉄−溶解法にお
いて顔料性を有する酸化鉄粒子は製造されない。得られ
る粒子は不適切な寸法及び寸法分布を有し、一般に単一
相から成っていない。
し適用分野に依存して高濃度の異種金属が鉄粉末中に存
在し得る。鉄粉末はその反応性の故に鉄−溶解顔料−製
造法の経過の間に完全に溶解するが、酸化鉄顔料の製造
に粉末を用いると、高い反応性の結果、鉄−溶解法にお
いて顔料性を有する酸化鉄粒子は製造されない。得られ
る粒子は不適切な寸法及び寸法分布を有し、一般に単一
相から成っていない。
【0016】合金にされた合成鉄原料は鉄−溶解法にお
ける不適切な反応性と別に、合金にされた元素が酸化鉄
粒子中に挿入されるという欠点を有する。重金属(例え
ばCr、Mo、V、Ni、Cuなど)の挿入は得られる
顔料の着色性の低下を伴い、生態学的に有害でもある。
ける不適切な反応性と別に、合金にされた元素が酸化鉄
粒子中に挿入されるという欠点を有する。重金属(例え
ばCr、Mo、V、Ni、Cuなど)の挿入は得られる
顔料の着色性の低下を伴い、生態学的に有害でもある。
【0017】従って、これまで合成鉄原料は酸化鉄顔料
の製造のための鉄−溶解法、例えばPenniman法
において用いられてこなかった。
の製造のための鉄−溶解法、例えばPenniman法
において用いられてこなかった。
【0018】従って、課題は先行技術の欠点(不適切な
計量及び搬送挙動、不完全な溶解、重金属含有物、低い
空時収率)を持たない、鉄−溶法における酸化鉄顔料の
製造のための鉄原料を提供することである。
計量及び搬送挙動、不完全な溶解、重金属含有物、低い
空時収率)を持たない、鉄−溶法における酸化鉄顔料の
製造のための鉄原料を提供することである。
【0019】驚くべきことに、特殊な合成鉄原料、中で
も噴射剤として用いられる実際に低合金化であり、球状
であり、大体同じ大きさの、場合により小球状又は楕円
形の鉄粒子が鉄−溶解法において酸化鉄顔料を製造する
のに適しており、それらは二次原料及びまた、他の合成
鉄原料の両方を越える利点を有することが見いだされ
た。
も噴射剤として用いられる実際に低合金化であり、球状
であり、大体同じ大きさの、場合により小球状又は楕円
形の鉄粒子が鉄−溶解法において酸化鉄顔料を製造する
のに適しており、それらは二次原料及びまた、他の合成
鉄原料の両方を越える利点を有することが見いだされ
た。
【0020】本発明は、鉄原料を酸化剤(例えば空気、
酸素又は芳香族ニトロ化合物(ニトロベンゼン))と反
応させ、酸性水溶液中で酸化鉄又は水酸化鉄あるいはそ
れらの混合物を生成せしめる鉄−溶解法において酸化鉄
顔料を製造するための、0.5〜100mmの平均粒径
を有し、80重量%より高い金属鉄含有率を有する合成
鉄原料の利用を提供する。
酸素又は芳香族ニトロ化合物(ニトロベンゼン))と反
応させ、酸性水溶液中で酸化鉄又は水酸化鉄あるいはそ
れらの混合物を生成せしめる鉄−溶解法において酸化鉄
顔料を製造するための、0.5〜100mmの平均粒径
を有し、80重量%より高い金属鉄含有率を有する合成
鉄原料の利用を提供する。
【0021】球状合成鉄原料が特に好ましい。
【0022】合成鉄原料の平均粒径は0.5〜50mm
又は20〜100mm)であるのが好ましい(例えばス
ポンジ鉄(sponge iron))。
又は20〜100mm)であるのが好ましい(例えばス
ポンジ鉄(sponge iron))。
【0023】合成鉄原料の金属鉄含有率は好ましくは8
5重量%以上、特に好ましくは90重量%以上、特別に
好ましくは95重量%以上である。
5重量%以上、特に好ましくは90重量%以上、特別に
好ましくは95重量%以上である。
【0024】合成鉄原料の異種金属含有率は好ましくは
15重量%以下、特に好ましくは10重量%以下、特別
に好ましくは7重量%以下、最も好ましくは3重量%で
ある。
15重量%以下、特に好ましくは10重量%以下、特別
に好ましくは7重量%以下、最も好ましくは3重量%で
ある。
【0025】一般に合成鉄原料は、終局的用途に依存し
て以下の異種元素がドーピングされる:Si、C、C
r、Ni、V、Mo、Cu、W、Ti、P、N、Co。
これらの異種金属は鉄と組み合わされ(例えばFe
3C、セメントとしてのC)、かくして鉄と結合してい
ることもできる。
て以下の異種元素がドーピングされる:Si、C、C
r、Ni、V、Mo、Cu、W、Ti、P、N、Co。
これらの異種金属は鉄と組み合わされ(例えばFe
3C、セメントとしてのC)、かくして鉄と結合してい
ることもできる。
【0026】金属鉄、鉄−含有化合物又は異種金属とし
て存在しない合成鉄原料の残り(最高100重量%)は
種々の組成の酸化鉄(例えばFeO、Fe2O3、Fe3
O4)から成ることができる。
て存在しない合成鉄原料の残り(最高100重量%)は
種々の組成の酸化鉄(例えばFeO、Fe2O3、Fe3
O4)から成ることができる。
【0027】好ましい合成鉄原料は以下の性質により特
性化される: 1.平均粒径:0.5〜100mm 2.粒径分布:粒子の80重量%が平均値の4分の1〜
4倍である 3.金属鉄含有率:>80重量% 4.異種金属含有率:<15重量%。
性化される: 1.平均粒径:0.5〜100mm 2.粒径分布:粒子の80重量%が平均値の4分の1〜
4倍である 3.金属鉄含有率:>80重量% 4.異種金属含有率:<15重量%。
【0028】好ましい合成鉄原料は以下の有益な性質を
有する: 1.それらは搬送が容易である。
有する: 1.それらは搬送が容易である。
【0029】2.それらは計量が容易である。
【0030】3.それらは鉄−溶解顔料−製造法におい
てほとんど完全に溶解する。
てほとんど完全に溶解する。
【0031】4.それらは異種金属含有率が低い。
【0032】5.それらの反応性は顔料−製造法に適し
ている。
ている。
【0033】驚くべきことに、好ましい鉄原料の反応性
は、これまで用いられた二次原料より優れている。同時
に非常に好ましい顔料性を有する生成物がPennim
an及びLaux法において、向上した空時収率で得ら
れる。例えば、この方法で得られる黄色顔料(実施例を
参照されたい)はマストーンラッカー試験(mass tonela
cquer test)において、色相の黄色部分の品質決定の尺
度であるCIELABカラーインデックスb*に関し、
従来製造されてきたものと比較して利点を示す。
は、これまで用いられた二次原料より優れている。同時
に非常に好ましい顔料性を有する生成物がPennim
an及びLaux法において、向上した空時収率で得ら
れる。例えば、この方法で得られる黄色顔料(実施例を
参照されたい)はマストーンラッカー試験(mass tonela
cquer test)において、色相の黄色部分の品質決定の尺
度であるCIELABカラーインデックスb*に関し、
従来製造されてきたものと比較して利点を示す。
【0034】合成原料を用いて製造される顔料及び比較
実施例からの顔料に関するカラーインデックスのマスト
ーン(mass tone)決定は、L 64チキソトロピーペー
スト(Bayer AGからの非硬化アルキド樹脂)に
おいて10%の顔料体積濃度において行われる。ペース
ト中への顔料の導入は、直径が240mmであり、適用
負荷が25kgのディスクカラーラビング−イン機(d
isc colourrubbing−in mach
ine)上で行われる。顔料及びペーストはディスクカ
ラーラビング−イン機の100回転の間に分散され、そ
の間に数回、装置が開けられ、混合物が一緒に集められ
る。
実施例からの顔料に関するカラーインデックスのマスト
ーン(mass tone)決定は、L 64チキソトロピーペー
スト(Bayer AGからの非硬化アルキド樹脂)に
おいて10%の顔料体積濃度において行われる。ペース
ト中への顔料の導入は、直径が240mmであり、適用
負荷が25kgのディスクカラーラビング−イン機(d
isc colourrubbing−in mach
ine)上で行われる。顔料及びペーストはディスクカ
ラーラビング−イン機の100回転の間に分散され、そ
の間に数回、装置が開けられ、混合物が一緒に集められ
る。
【0035】本発明に従って得られる顔料の色の評価は
Alkydal L 64チキソトロピーペースト(B
ayer AGからの非硬化アルキド樹脂)において1
0%の顔料体積濃度において行われる。次いで得られる
着色ペーストを、商業的に入手可能なd/8o配置(g
eometry)の色分析装置において分析する(Ul
bricht sphere)。得られる反射率をAS
TM E 308−85及びDIN 6174(ISO
7724/3,1984;ASTM D 2244−
85)に従い、C/2oの標準照明を用い、表面反射を
含んでCIELAB色データ系に変換し、C*をa*と
b*の平方の合計の平方根として定義する[C*=(a
*2+b*2)1/2]。相対的色差はDIN 6174又
はISO7724案1〜3に従い、試料を指定の(de
signated)参照物質と比較することにより決定
することができる。
Alkydal L 64チキソトロピーペースト(B
ayer AGからの非硬化アルキド樹脂)において1
0%の顔料体積濃度において行われる。次いで得られる
着色ペーストを、商業的に入手可能なd/8o配置(g
eometry)の色分析装置において分析する(Ul
bricht sphere)。得られる反射率をAS
TM E 308−85及びDIN 6174(ISO
7724/3,1984;ASTM D 2244−
85)に従い、C/2oの標準照明を用い、表面反射を
含んでCIELAB色データ系に変換し、C*をa*と
b*の平方の合計の平方根として定義する[C*=(a
*2+b*2)1/2]。相対的色差はDIN 6174又
はISO7724案1〜3に従い、試料を指定の(de
signated)参照物質と比較することにより決定
することができる。
【0036】顔料試料の相対的色差をDIN 6174
(ISO 7724)に従い、従来の二次原料を用いて
製造される参照材料に対して計算する。
(ISO 7724)に従い、従来の二次原料を用いて
製造される参照材料に対して計算する。
【0037】用いられる鉄原料の金属鉄含有率は水素法
を用いて決定される。
を用いて決定される。
【0038】1.装置 気体発生器:250mlの丸底フラスコ、窒素供給ライ
ンのための気体引き取り管及びガスキャップを有する計
量滴下ロート、目盛り及びコックを有する1000ml
の気体収集容器(計量滴下ロート)、真空接続、温度計
を有する空気タンク、500mlのメスシリンダー、2
50mlの丸底フラスコ用の加熱マントル。
ンのための気体引き取り管及びガスキャップを有する計
量滴下ロート、目盛り及びコックを有する1000ml
の気体収集容器(計量滴下ロート)、真空接続、温度計
を有する空気タンク、500mlのメスシリンダー、2
50mlの丸底フラスコ用の加熱マントル。
【0039】2.方法 空気タンクに水を満たす。測定されるべき合成鉄原料の
約2gの試料を250mlの丸底フラスコ中に量り込
む。250mlの蒸留水を加えた後、丸底フラスコを加
熱マントル中に置き、気体引き取り管を有する計量滴下
ロートを挿入する。丸底フラスコ中の内容物を沸点に加
熱し、その温度に保持する。気泡が気体引き取り管の先
において逃げなくなったらすぐに40mlの希塩酸(約
10%濃度)を滴下ロートに入れ、滴下ロートをガスキ
ャップで封止し、気体引き取り管を下から気体収集容器
中に挿入する。窒素管の末端を、対圧(counter
−pressure)が生ずるように水を約2/3満た
した500mlのメスシリンダー中に押し込む。真空を
適用することにより気体収集容器を完全に水で満たす。
塩酸を丸底フラスコに滴下する。丸底フラスコ中の溶液
を加熱し、水素の発生が停止するまで穏やかに煮沸させ
る。
約2gの試料を250mlの丸底フラスコ中に量り込
む。250mlの蒸留水を加えた後、丸底フラスコを加
熱マントル中に置き、気体引き取り管を有する計量滴下
ロートを挿入する。丸底フラスコ中の内容物を沸点に加
熱し、その温度に保持する。気泡が気体引き取り管の先
において逃げなくなったらすぐに40mlの希塩酸(約
10%濃度)を滴下ロートに入れ、滴下ロートをガスキ
ャップで封止し、気体引き取り管を下から気体収集容器
中に挿入する。窒素管の末端を、対圧(counter
−pressure)が生ずるように水を約2/3満た
した500mlのメスシリンダー中に押し込む。真空を
適用することにより気体収集容器を完全に水で満たす。
塩酸を丸底フラスコに滴下する。丸底フラスコ中の溶液
を加熱し、水素の発生が停止するまで穏やかに煮沸させ
る。
【0040】3.測定される実験値 気体収集容器において置換される水の体積(V) 気体収集容器における、及びタンクにおける水の量の差
(h) 水の温度(Tw) 室温(T) 空気圧(Pair) 4.計算 圧力(P)=Pair−Phydrostat−PH2O Pair=空気圧;Phydrostat=hx0.0736(静水
圧) PH2O=水蒸気の圧力(表のデータを参照されたい) 基準体積(normalised volume)(V
0):PxVx273/RxTx760 含有率(Fcmet):量り出された2.000gは80
3.3mlの水素に相当する(100%金属鉄の場合) 合成鉄原料の試料における金属鉄含有率: Fcmet=V0x100/803.3x(試料の重量/
2) 本発明を以下の実施例を用いてさらに詳細に説明する。
実施例は本質的に既知の顔料製造法における合成原料の
利用の例として意図され、いずれの制限も示さない。以
下は鉄−溶解法(Penniman及び/又はLaux
法)において当該技術分野の熟練者に既知の条件下で
(pH<4.5)製造される酸化鉄黄色顔料の製造を説
明する。鉄−溶解法における酸化鉄顔料の相形成はpH
−支配的であり、酸性pH領域(<4.5)においてα
−FeOOHが形成され、弱酸領域(約4.5〜5.
5)においてγ−FeOOH及びα−Fe2O3が製造さ
れ、>5のpH領域においてFe3O4の生成が優先的で
あり、ここにおいて合成鉄原料が用いられる場合にγ−
FeOOH、α−Fe2O3又はFe3O4が製造される正
確な条件の決定は当該技術分野における熟練者に任され
る。
(h) 水の温度(Tw) 室温(T) 空気圧(Pair) 4.計算 圧力(P)=Pair−Phydrostat−PH2O Pair=空気圧;Phydrostat=hx0.0736(静水
圧) PH2O=水蒸気の圧力(表のデータを参照されたい) 基準体積(normalised volume)(V
0):PxVx273/RxTx760 含有率(Fcmet):量り出された2.000gは80
3.3mlの水素に相当する(100%金属鉄の場合) 合成鉄原料の試料における金属鉄含有率: Fcmet=V0x100/803.3x(試料の重量/
2) 本発明を以下の実施例を用いてさらに詳細に説明する。
実施例は本質的に既知の顔料製造法における合成原料の
利用の例として意図され、いずれの制限も示さない。以
下は鉄−溶解法(Penniman及び/又はLaux
法)において当該技術分野の熟練者に既知の条件下で
(pH<4.5)製造される酸化鉄黄色顔料の製造を説
明する。鉄−溶解法における酸化鉄顔料の相形成はpH
−支配的であり、酸性pH領域(<4.5)においてα
−FeOOHが形成され、弱酸領域(約4.5〜5.
5)においてγ−FeOOH及びα−Fe2O3が製造さ
れ、>5のpH領域においてFe3O4の生成が優先的で
あり、ここにおいて合成鉄原料が用いられる場合にγ−
FeOOH、α−Fe2O3又はFe3O4が製造される正
確な条件の決定は当該技術分野における熟練者に任され
る。
【0041】
Penniman法: 1.装置の説明:基部のすぐ上に位置する気体分配環、
羽根撹拌機、制御熱電対、pH電極、ガラスの蓋及び還
流コンデンサーを有する9.2lのステンレススチール
の容器。
羽根撹拌機、制御熱電対、pH電極、ガラスの蓋及び還
流コンデンサーを有する9.2lのステンレススチール
の容器。
【0042】2.核形成の説明 十分に25%濃度の苛性ソーダ溶液を撹拌しながら15
0g/lのFeSO4の硫酸鉄(II)の水溶液に加
え、鉄の40%を水酸化鉄(II)として沈澱させる。
35℃において空気でエアレーションすることによりF
e(II)をFe(III)に酸化する;するとpHは
7から3に下がる。
0g/lのFeSO4の硫酸鉄(II)の水溶液に加
え、鉄の40%を水酸化鉄(II)として沈澱させる。
35℃において空気でエアレーションすることによりF
e(II)をFe(III)に酸化する;するとpHは
7から3に下がる。
【0043】3.顔料堆積反応の説明 用いられる核:59m2/gの比表面積を有するα−F
eOOH。
eOOH。
【0044】7.0g/lのα−FeOOHの濃度を有
し、FeSO4含有率が40g/lの核−懸濁液の9
l、ならびに650gの金属鉄原料を最初に導入する。
懸濁液を200rpmで撹拌しながら85℃に加熱し、
次いでさらに撹拌しながら200l/時の空気を用いて
エアレーションする。特定の酸化時間の後、平均250
mlの試料を採取する。82時間後に反応を停止する。
し、FeSO4含有率が40g/lの核−懸濁液の9
l、ならびに650gの金属鉄原料を最初に導入する。
懸濁液を200rpmで撹拌しながら85℃に加熱し、
次いでさらに撹拌しながら200l/時の空気を用いて
エアレーションする。特定の酸化時間の後、平均250
mlの試料を採取する。82時間後に反応を停止する。
【0045】試料のα−FeOOH含有率を決定する。
特定の酸化時間の後のα−FeOOH含有率及び用いら
れるα−FeOOH核含有率から、乗法因子(mult
iplication factor)MFが以下の式
に従って計算される: MF=α−FeOOH含有率(試料の)/α−FeOO
H含有率(核の) 以下の表は実施例において用いられる金属球状鉄原料を
特性化するものである:
特定の酸化時間の後のα−FeOOH含有率及び用いら
れるα−FeOOH核含有率から、乗法因子(mult
iplication factor)MFが以下の式
に従って計算される: MF=α−FeOOH含有率(試料の)/α−FeOO
H含有率(核の) 以下の表は実施例において用いられる金属球状鉄原料を
特性化するものである:
【0046】
【表1】
【0047】試料採取に関する実験時間、乗法因子(M
F)及びCIELABカラーインデックスΔb*を各実
施例に関して以下の表に挙げる。用いられる参照材料
は、本発明に従って製造される顔料と同じ方法で堆積さ
れるが(MF=25.5)従来の原料を用いて得られる
顔料であった。
F)及びCIELABカラーインデックスΔb*を各実
施例に関して以下の表に挙げる。用いられる参照材料
は、本発明に従って製造される顔料と同じ方法で堆積さ
れるが(MF=25.5)従来の原料を用いて得られる
顔料であった。
【0048】試料は従来の方法により濾過し、洗浄して
塩を除去し、乾燥室において90℃で15時間乾燥す
る。次いでCIELABカラーインデックスを上記の方
法に従って測定する。
塩を除去し、乾燥室において90℃で15時間乾燥す
る。次いでCIELABカラーインデックスを上記の方
法に従って測定する。
【0049】
【表2】
【0050】Laux法:Laux法による酸化鉄黄色
顔料の製造のための合成鉄原料の利用を以下の実施例を
例として説明し、ここにおいて当該技術分野における熟
練者は必要に応じて工業的集成装置又は追加の供給原料
の選択を変化させることができる。金属鉄原料とニトロ
ベンゼンの反応により得られる酸化鉄顔料はLaux法
に従って製造され、それは特許DE 463 773、
DE 464 561、DE 515 758及びUS
4 234 348(Ullman’s Encyc
lopedia of Industrial Che
mistry Vol A20,p.301−303及
び362,1962)に記載されており、それらの完全
な開示は引用することにより本明細書の内容となる。一
般に既知の通り追加の供給原料を変化させることによ
り、当該技術分野における熟練者はLaux法で得られ
るいずれの酸化鉄相も(α−FeOOH、γ−Fe
2O3、α−Fe2O3又はFe3O4)特異的に製造するこ
とができる。特許に記載の方法を用い、撹拌機が付けら
れた耐圧タンクにおいて以下の物質を転化する。
顔料の製造のための合成鉄原料の利用を以下の実施例を
例として説明し、ここにおいて当該技術分野における熟
練者は必要に応じて工業的集成装置又は追加の供給原料
の選択を変化させることができる。金属鉄原料とニトロ
ベンゼンの反応により得られる酸化鉄顔料はLaux法
に従って製造され、それは特許DE 463 773、
DE 464 561、DE 515 758及びUS
4 234 348(Ullman’s Encyc
lopedia of Industrial Che
mistry Vol A20,p.301−303及
び362,1962)に記載されており、それらの完全
な開示は引用することにより本明細書の内容となる。一
般に既知の通り追加の供給原料を変化させることによ
り、当該技術分野における熟練者はLaux法で得られ
るいずれの酸化鉄相も(α−FeOOH、γ−Fe
2O3、α−Fe2O3又はFe3O4)特異的に製造するこ
とができる。特許に記載の方法を用い、撹拌機が付けら
れた耐圧タンクにおいて以下の物質を転化する。
【0051】
【表3】
【0052】実施例で用いられる金属鉄原料を以下の表
において特性化する。
において特性化する。
【0053】
【表4】
【0054】試料の仕上げ 300mlのビーカーにおいて50mlの新しく蒸留さ
れたアニリンを約200〜250gの顔料ペーストに加
え、ペーストスプーンで撹拌し、次いでアニリンをデカ
ンテーションして除去する。ペースト中に撹拌して入れ
た後、アニリンが透明及び無色になるまで過程を繰り返
す。次いで洗浄されたペーストを2リットルの広口フラ
スコに移し、激しく震盪しながら飲料水を用いてスラリ
化する。過剰の鉄及び粗い部分を分離するために、懸濁
液に40μmのふるいを通過させる。得られる懸濁液を
濾紙が敷かれたブフナーロートを通して真空濾過する。
懸濁液が吸引濾過されたらすぐに、250mlの飲料水
を濾紙上のペーストの上に連続して約3〜4回注ぎ、塩
を洗い出す。
れたアニリンを約200〜250gの顔料ペーストに加
え、ペーストスプーンで撹拌し、次いでアニリンをデカ
ンテーションして除去する。ペースト中に撹拌して入れ
た後、アニリンが透明及び無色になるまで過程を繰り返
す。次いで洗浄されたペーストを2リットルの広口フラ
スコに移し、激しく震盪しながら飲料水を用いてスラリ
化する。過剰の鉄及び粗い部分を分離するために、懸濁
液に40μmのふるいを通過させる。得られる懸濁液を
濾紙が敷かれたブフナーロートを通して真空濾過する。
懸濁液が吸引濾過されたらすぐに、250mlの飲料水
を濾紙上のペーストの上に連続して約3〜4回注ぎ、塩
を洗い出す。
【0055】スラッジ様顔料ペーストを乾燥室において
170℃で1時間乾燥する。乾燥された顔料を9メッシ
ュのふるいを介してはけ塗りし、次いで結合剤系中に挿
入する(L 64 thix.上記を参照されたい)。
170℃で1時間乾燥する。乾燥された顔料を9メッシ
ュのふるいを介してはけ塗りし、次いで結合剤系中に挿
入する(L 64 thix.上記を参照されたい)。
【0056】従来の二次原料を用いることにより得られ
る顔料を参照材料として用いた。
る顔料を参照材料として用いた。
【0057】
【表5】
【0058】表6に示されている結果は、Laux法に
おける合成金属鉄原料の利用も従来用いられている原料
の利用を越える利点を有し、これらは空時収率及び又、
品質決定的CIELABカラーインデックスb*に結び
付いていることを示す。
おける合成金属鉄原料の利用も従来用いられている原料
の利用を越える利点を有し、これらは空時収率及び又、
品質決定的CIELABカラーインデックスb*に結び
付いていることを示す。
【0059】本発明の主たる特徴及び態様は以下の通り
である。
である。
【0060】1.鉄原料を酸化剤と反応させて酸性水溶
液中で酸化鉄又は水酸化鉄あるいはそれら混合物を形成
せしめることを含む、鉄−溶解法において酸化鉄顔料を
製造するための0.5〜100mmの平均粒径及び80
重量%より高い金属鉄含有率を有する合成鉄原料の利用
法。
液中で酸化鉄又は水酸化鉄あるいはそれら混合物を形成
せしめることを含む、鉄−溶解法において酸化鉄顔料を
製造するための0.5〜100mmの平均粒径及び80
重量%より高い金属鉄含有率を有する合成鉄原料の利用
法。
【0061】2.該鉄原料が球状粒子を有する上記1項
に記載の方法。
に記載の方法。
【0062】3.該鉄原料が0.5mm〜50mmの平
均粒径を有する上記1項に記載の方法。
均粒径を有する上記1項に記載の方法。
【0063】4.該鉄原料が20mm〜100mmの平
均粒径を有する上記1項に記載の方法。
均粒径を有する上記1項に記載の方法。
【0064】5.該鉄原料が85重量%より高い金属鉄
含有率を有する上記1項に記載の方法。
含有率を有する上記1項に記載の方法。
【0065】6.該鉄原料が90重量%より高い金属鉄
含有率を有する上記1項に記載の方法。
含有率を有する上記1項に記載の方法。
【0066】7.該鉄原料が95重量%より高い金属鉄
含有率を有する上記1項に記載の方法。
含有率を有する上記1項に記載の方法。
【0067】8.該鉄原料が15重量%より低い異種金
属含有率を有する上記1項に記載の方法。
属含有率を有する上記1項に記載の方法。
【0068】9.該鉄原料が10重量%より低い異種金
属含有率を有する上記1項に記載の方法。
属含有率を有する上記1項に記載の方法。
【0069】10.該鉄原料が7重量%より低い異種金
属含有率を有する上記1項に記載の方法。
属含有率を有する上記1項に記載の方法。
【0070】11.該鉄原料が3重量%より低い異種金
属含有率を有する上記1項に記載の方法。
属含有率を有する上記1項に記載の方法。
【図1】合成金属鉄原料が空時収率に関して先行技術を
越える利点を、ならびにまた、同程度の空時収率におい
て品質−関連CIELABカラーインデックスb*に関
してスクラップシート金属を越える利点を有することを
示す実験時間に対するMFのグラフである。
越える利点を、ならびにまた、同程度の空時収率におい
て品質−関連CIELABカラーインデックスb*に関
してスクラップシート金属を越える利点を有することを
示す実験時間に対するMFのグラフである。
【図2】合成金属鉄原料が空時収率に関して先行技術を
越える利点を、ならびにまた、同程度の空時収率におい
て品質−関連CIELABカラーインデックスb*に関
してスクラップシート金属を越える利点を有することを
示すMFに対するΔb*のグラフである。
越える利点を、ならびにまた、同程度の空時収率におい
て品質−関連CIELABカラーインデックスb*に関
してスクラップシート金属を越える利点を有することを
示すMFに対するΔb*のグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウルリケ・ピツツアー ドイツ47800クレーフエルト・デルパーホ フシユトラーセ39 (72)発明者 ヘリベルト・バデ ドイツ47803クレーフエルト・グリユナー デイク144
Claims (1)
- 【請求項1】 鉄原料を酸化剤と反応させて酸性水溶液
中で酸化鉄又は水酸化鉄あるいはそれら混合物を形成せ
しめることを特徴とする、鉄−溶解法において酸化鉄顔
料を製造するための0.5〜100mmの平均粒径及び
80重量%より高い金属鉄含有率を有する合成鉄原料の
利用法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19607456A DE19607456A1 (de) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | Verwendung von synthetischen Eisenrohstoffen zur Herstellung von Eisenoxidpigmenten |
| DE19607456.8 | 1996-02-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09227128A true JPH09227128A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=7786636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9054250A Pending JPH09227128A (ja) | 1996-02-28 | 1997-02-24 | 酸化鉄顔料の製造のための合成鉄原料の利用 |
Country Status (7)
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|---|---|
| US (2) | US5837216A (ja) |
| EP (1) | EP0792839B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09227128A (ja) |
| CN (1) | CN1168862A (ja) |
| BR (1) | BR9701113A (ja) |
| DE (2) | DE19607456A1 (ja) |
| ES (1) | ES2142112T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11240724A (ja) * | 1997-11-19 | 1999-09-07 | Bayer Ag | 熱に対して安定な酸化鉄黄色顔料 |
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|---|---|---|---|---|
| DE19607456A1 (de) * | 1996-02-28 | 1997-09-04 | Bayer Ag | Verwendung von synthetischen Eisenrohstoffen zur Herstellung von Eisenoxidpigmenten |
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| US6796733B2 (en) | 2000-10-31 | 2004-09-28 | International Imaging Materials Inc. | Thermal transfer ribbon with frosting ink layer |
| US6990904B2 (en) | 2000-10-31 | 2006-01-31 | International Imaging Materials, Inc | Thermal transfer assembly for ceramic imaging |
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| JP2005239473A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Koyo Seiko Co Ltd | 窯業製品用の呈色剤及びこれを用いた発色粘土 |
| US7399454B2 (en) | 2004-04-29 | 2008-07-15 | Metalox International, Llc | Metallurgical dust reclamation process |
| US7124777B2 (en) * | 2004-09-03 | 2006-10-24 | Ranco Incorporated Of Delaware | Reversing valve with flowsplitter |
| US7347893B2 (en) * | 2006-06-02 | 2008-03-25 | Iop Specialists Sdn. Bhd. | Iron oxide pigments from mill scale |
| US7829162B2 (en) | 2006-08-29 | 2010-11-09 | international imagining materials, inc | Thermal transfer ribbon |
| US7850775B2 (en) * | 2006-11-09 | 2010-12-14 | Sun Chemical Corporation | Multi-colored lustrous pearlescent pigments |
| US8323396B2 (en) * | 2006-11-09 | 2012-12-04 | Sun Chemical Corp. | Orange pearlescent pigments |
| US8349067B2 (en) * | 2006-11-09 | 2013-01-08 | Sun Chemical Corp. | Multi-colored lustrous pearlescent pigments |
| US8211224B2 (en) * | 2006-11-09 | 2012-07-03 | Sun Chemical Corp. | Multi-colored lustrous pearlescent pigments and process for making |
| US8906154B2 (en) * | 2006-11-09 | 2014-12-09 | Sun Chemical Corporation | Coating, ink, or article comprising multi-colored lustrous pearlescent pigments |
| US8221536B2 (en) | 2006-11-09 | 2012-07-17 | Sun Chemical Corp. | Cosmetic comprising multi-colored lustrous pearlescent pigments |
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| RU2697459C2 (ru) * | 2014-09-05 | 2019-08-14 | ЛЕНКСЕСС Дойчланд ГмбХ | Получение красного железооксидного пигмента |
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| US1368748A (en) * | 1920-01-05 | 1921-02-15 | Nat Ferrite Company | Process of manufacturing iron compounds and product |
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| GB1226876A (ja) * | 1967-04-01 | 1971-03-31 | ||
| DE2029300C3 (de) * | 1970-06-13 | 1979-04-12 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur Herstellung von Eisenoxid- und Eisenoxidhydratpigmenten |
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-
1996
- 1996-02-28 DE DE19607456A patent/DE19607456A1/de not_active Ceased
-
1997
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- 1997-02-17 EP EP97102542A patent/EP0792839B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-17 ES ES97102542T patent/ES2142112T3/es not_active Expired - Lifetime
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- 1997-02-27 BR BR9701113A patent/BR9701113A/pt active Search and Examination
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-
1998
- 1998-09-29 US US09/164,039 patent/US6086846A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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