JPS589820A - 顔料級酸化クロムの製法 - Google Patents

顔料級酸化クロムの製法

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JPS589820A
JPS589820A JP10826382A JP10826382A JPS589820A JP S589820 A JPS589820 A JP S589820A JP 10826382 A JP10826382 A JP 10826382A JP 10826382 A JP10826382 A JP 10826382A JP S589820 A JPS589820 A JP S589820A
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chromium oxide
sodium sulfate
oxide
delta
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ベリユル−ノツト・パドマナブハ・ラオ
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Pfizer Inc
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    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/34—Compounds of chromium
    • C09C1/346—Chromium oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • 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】 本発明は非顔料級酸化クロムから顔料縁酸化クロムを生
産する方法に関する。
過去酸化クロム顔料を生産するために微多くの方法が用
いられてきたが、低コストの、非顔料級の酸化りシムを
もっと価値のある顔料縁酸化クロムに初めて変換すると
いうのが本発明である〇米国特許第2,560.558
号(?rayne )  明細書に記載の方法は、重ク
ロム酸ナトリウムあるいはりpム酸ナトリウムをチオ硫
酸ナトリウムで還元し、次にその還元生成物をか焼する
ことを含む方法である。米国特許第2.659.215
号(Po1xook )明細書に記載の方法は、りpム
酸ナトリウムあるいは重クロム酸ナトリウムを硫酸ナト
リウムで還元し、−調整および還元生成物のか焼を行な
うことを含む方法である。
これらの特許のいずれもが教える方法によれば、クロム
醗塩はイオウ化合物によって還元され、およびいずれの
特許による方法も混合物から除去されなければならない
大量の可溶性塩類を生成する。
加うるに、そのような混合物をか焼する際には、望まし
くない8011の発生がある。両特許による方法は複雑
で制御困難な多段階の方法である。
米国特許第2,250.789号(ムyers )明細
書に記載の酸化り一ロム顔料生産の方法は、無水クロム
酸と少量パーセントのアルカリ金属炭酸塩をよく混合し
、1600〒〜2200〒の温度でその混合物をか焼し
、洗浄、および乾燥する。この特許の教えることは、用
いるクロム酸が装置に対して腐食性で破壊的であるので
実用的でない。結果として生ずる生成物は色が暗く、得
られる緑色顔料の色あいの制御がうまくいかない。
米国特許第4,040,860号(Mansman )
明細書に記載の酸化り四ム緑色顔料生産の方法は、重り
四ム酸ナトリウム2水塩を硫酸アンモニウムあるいは塩
化アンモニウム、および氷と乾式混合し約15分間約8
00℃〜1100℃の温度において、結果として生ずる
混合物を加熱し、および塩類から形成された顔料を分離
する。この方法は反応の化学量論要求を満足させるため
に大量のアンモニウム塩類を用いる。酸化りシム顔料の
色を変化させるために木粉、でん粉、リグニン、ホウ酸
、あるいはボウ酸塩のような他の添加物を随意に加える
。
米国特許第2.278,872号(Geary )明細
門に記載のセラミック顔料製造の方法は、り四ムとア、
ンチモンの化合物を含む基礎混合物を硫酸塩の存在のも
とでか焼し、その顔料の色特性を改良する。本方法には
いつもアンチモンとりシムの両方の混合物が含まれ、結
果的に生ずる顔料は着色セラミックスの個々の使用に対
し黄褐色の色−合いにある。
結晶性材料を熱処理すれば結晶が成長することになるこ
とは知られている。一般に、熱処理が激しいほど結晶は
それだけ成長するが、温度だけで結晶成長を十分に制御
することはできない・反焼結剤の存在のもとで結晶性材
料を加熱することにより付加的制御ができるかもしれな
いと考えられた。この場合、酸化り四ム結晶においては
粒径と均一性が顔料特性を決定するから、そのような剤
は制御された成長を生じなければならないことになろう
・それはまた、それが容易に除去されるように、非反応
性および水溶性でなければならない。
いくつかの良く知られた反焼結剤を低級蒸化クロムとか
焼したが、結晶成長の制純において(およびそれゆえ顔
料特性において)はとんど改善はなされなかった。試用
したその剤は水酸化クロム、塩化ナトリウム、アル之ン
2酸ナトリウム、ホウ酸す゛トリウムおよびオルシパナ
ジン醸ナトリウムである。試用した剤のうちで、硫酸ナ
トリウムは最も良く結晶成長の制御をおこない、および
色特性を改善した。
本発明の特許請求の範囲は、非顔料級酸化りシムを少く
とも約1.0重量パーセントの硫酸ナトリウムの存在下
でか焼し、そのか焼混合物を洗浄して硫酸ナトリウムを
除去し、および顔料縁酸化り四ムを回収することから成
る該顔料縁酸化りシムの製造に関する方法である0 本発明のより好ましい内容は、硫酸ナトリウムノ量が約
2〜5重置パーセントであり、か焼温度が約925〜1
200℃であり、非顔料級酸化物は乾燥粉末形態であり
、および乾燥形態の硫酸ナトリウムはか焼に先立って非
顔料級酸化物と結合される方法を含む。本発明の方法に
より製造される顔料級酸化物もまた特許請求の範囲であ
る。
本発明の方法は一般的な言い方で次のように述べること
ができる。非顔料級酸化り四ムは少くも約1パーセント
の硫酸ナトリウムの存在下でか焼される。その非顔料級
酸化クロムは乾燥粉末の形態でよい・製造方法の条件を
適当に調整すれば、その非顔料級酸化物はまた湿った濾
過ケークの形態で用いることもできると信じられている
。
硫酸ナトリウムは乾燥粉末あるいは溶液の形態てもよい
。混合物は次に少くも$925℃の温度でか焼される0
か焼された材料は硫酸ナトリウムを除去するために水で
洗浄され、最終生成物は、一般に濾過および乾燥により
、回収される。その結果化じた生成物は凝集をほぐすた
めに粉砕ができ、および最終顔料縁生成物まで任意にロ
ール粉砕することもできる。洗浄した材料を水に再スラ
リー化して、水溶液系の着色剤として直接用い、° こ
うして乾燥および凝集分散の段階を除くこともまた可能
である。
顔料でない酸化りpムが製造される方法に依存するが、
二者択一的に、実質的な量の硫酸ナトリウムがあらかじ
め存在してもよい。この場合、存在する硫酸ナトリウム
の量を適当なレベルに調節することができること。本発
明の出発物質として適切な非顔料級酸化りセムの製造は
英国特許第2.012,739号明細書および米国特許
第4,052,225号明゛細書に記載されている。こ
れらの酸化りiムは典型的顔料級酸化物(Pfizer
()−4099)と比−較するとき色特性の劣ることが
わかる。その出発材料は後述する表−1に示すように著
しく緑色と黄色が弱く、暗い。このことは出発材料の粒
子径が小さいこと−たとえばセディグラフ5000−D
粒径アナライデーで測定された粒子径(7150)は0
.4ミク四ン以下が通常である−と関係がある。本発明
の方法は、広範囲に多様性のある小粒径の、非顔i級酸
化物において、粒子径の制御された増加および色品質(
マス) −ン)における対応する改良を生じるものであ
る。
本発明の新規な方法から生じる顔料生成物は顕著な顔料
物性を示す。例えば、本発明の緑色顔料のある与えられ
た色あいの色品質は、明瞭さおよび明るさの点で、他の
市販の入手しうる顔料に比較して少くも同程度に良好で
ある0本発明の材料の着色力は評価したが市販顔料のそ
れと少くも同等であることがわかった。その色の色あい
は本発明を用いることによって@御することができる。
本発明から生じる生成物の色品質(マストーン)を、標
準として市販の入手可能な酸化クロム−料を用い′た、
出発材料に対して、次の表−1に比較して示した。
表  −1 前  駆  体  +6.4  −4.1  −0.2
   +7.6例1ムの 発明材料 −0,5−0,6+5.5  +5.6例1
0の 発明材料 −0,4+0.6  +2.4  +2.5
上記の表−1においては、標準として明るい色あいの市
販入手できる酸化クロム顔料(PfisaerG−40
99”)を用いて、本発明の酸化クロム顔料および前駆
体酸化クロム出発材料を比較した。本発明の生成物は前
駆体よりもより緑(より負の赤緑)で、より黄(より負
でない★青)およびより明るい(より高い明度)。
比較的低いデルタ−Eは標準と類似していることを示′
シ、およびそれゆえ、この場合、本発明の材料は前駆体
よりも市販の顔料により類似している。これらの色比較
から示されることは、本発明の材料は望ましい方向に改
良されており、および前駆体が適当でないのに対して顔
料級酸゛化クロムとしての使用に適当であるということ
である。
図においては前駆体材料はx印で示され左側に見られる
。最終生成物は円形印で示され図の右側に見られる。両
座標目盛のゼロ点に印されたアステリスクは比“較のた
めに標準として用いた明るい色あいの市販酸化クロム(
Pfigor −04099)の色値を示す。出発物質
が標準からずっと離れた色値を持つのに対して、最終生
成物は標準の近傍に集まっているのが理解されうる。最
終生成物が顔料として適当であるように最終生成物を改
良してきたのに対して、出発物質は顔料として適当でな
いことがこうして示される。
最終生成物(II述の賭例から得られたもの)がゼロ以
下のデルタ赤−級値と約−0,6より大きなデルタ黄−
青値をもつのに対してこれらの出発物質は約+0.5よ
り大きいデルタ赤−級値とゼロ以下のデルタ黄−青値を
持つことがわかる。図は出発物質が望ましい方向に、特
に黄方向に、改良されたことを実証している。
図に表現された実験において、目的は明るい色あいの酸
化り菅ム麺料を生産することであった@もし他の色あい
が望ましいなら、他の標準を用いるものとす石と理解す
ることにする。最終生成物の色特性値の改良は、−どん
な標準を採用しようとも、常に同じ方向にある。
色測定はペンシルバニア州フイラデルフイアにあるアメ
リカ検査・材料協会によって出版された標準方法に従っ
た公知のやり方(ディアノ−バーディスペクトロフォト
メータについての五〇TM F!−508−66のFM
OIJ色方程式を用いた五8TM D−2244−79
)でなされる。
色測定は次のようにして調製した6ミルの乾いたドロー
ダウン(draw down )上でおこなわれた:マ
ストーン(mass−tone ) −1グラムの顔料
を7−バーマーラー(Hoover muller )
で分散油と混合する。それから10グラムのニトロセル
ロースラッカを加え、試料をよく混合する。ティント−
0,5グラムの顔料と1.5グラムの酸化チタンを7−
バーマーラーで一分散油と混“合する。それから10グ
ラムのニトロセルリースラッカを加え、その試料をよく
混合する。
6ミルの湿ったドローダウンを次にモレストのホワイト
カード(White Oarlg )上でマストーンと
着色分散剤の両方についておこない、乾燥させる。
マストーンの測定はいつも比較であるから、標準としで
ある酸化クロムを用いる必要がある。本発明の生成物を
出発物質と比較するとき、この応用においてはPfis
ier  製市販酸化り四ム顔料G−4099を標準と
して用いてきた。本発明の生成物を市販の顔料酸化物と
比較するとき、出発物質の非顔料級酸化物を標準として
使った。
「デルタ」の呼称は普通の意味を持つ;すなわち値の「
変化」である@ 本発明のより好ましい方法は、PfiNer G −4
099市販酸化クロムと比較して約+5.0も高いデル
タ赤緑を持つ非顔斜縁出発材料を、2.0〜5.0重量
パーセントの乾燥状態の硫酸ナトリウムと混合する方法
である。その混合物はそれから連続的に約925〜12
00℃の温度でか焼される。
その混合物は次に水でスラリーにし、その顔料は濾過、
硫酸ナトリウム除去のための水洗および乾燥により回収
される。その乾燥された濾過ケークは凝集をほぐすため
に解砕される。
以下の路側は例証となるが、本特許請求の範囲を限定す
るものではない。
例1−ム 5グラムの硫酸すFリウムを、乳鉢と乳棒を用いて、1
00グラムの非顔斜縁酸化クロムと乾混合した。その結
果えられた混合物の20グラムを982℃のマツフル炉
に50分間入れた。か焼生成物は冷やし、水でスラリて
化し、濾過、洗浄、および乾燥した〇 例1−B 10グラムの硫酸ナトリウデを、乳鉢と乳棒を用いて、
100グラムの非顔料級酸化クロムと乾混合した。その
結果えられた混合物の20グラムを982℃のマツフル
炉に50分間入れた。か焼生成物は冷やし、水でスラリ
ー化し、濾過、洗浄、および乾燥した◇ ・ 例1−0 5グラムの硫酸ナトリウムを、乳鉢と乳棒を用いて、2
00グラムの非−斜縁酸化クロムと乾混合した。その結
果えられた混合物の20グ門ムを1’ OS 8℃のマ
ツフル炉に60分間入れtoか悦生成物は冷やし、水で
スラリー化し、濾過、洗浄、および乾燥した。
例1−n 硫酸ナトリウム逃場生成物のか焼を′50分間1095
℃で行なったこと以外は例1−0の操作を繰返した。
例  2 1グラムの硫酸ナトリウムを、乳鉢と乳棒を用いて、1
00グラムの非顔斜縁酸化クロムと乾式混合した。その
結果見られる混合物の20グラムずつ6つを50分間マ
ツ7 A/ 炉ニ、(ト)982℃、@1058℃およ
び(0) 1095℃で入れた。
例  6 側番 号 デルタ赤−級 デルタ黄−青 5”hp#J
F11−ム、   −7,45,75,7 1−B     −7,45,94,01−0−7,2
4,72,6 1−D    −7,24,70,8 2−ム   −6,95,85,7 2−B    −7,44,22,9 2−0−8,14,60,5 畷1ヒクロム この例においては、標準として前駆体酸化クロム(硫酸
ナトリウム処理前の出発物質)を用いて、前記の例1と
例2とPfiz@r 市販醸化物a −4099とを比
較しである。その路側およびG−4099においては、
デルタ赤/緑が前駆体よりもより緑(より庭、い彩度)
の生成物であることを示す負の値である。路側およびG
−4099は出発物質よりもより黄およびより明るい、
それゆえその路側の生成物においては非顔斜縁出発物質
について望ましい改良がなされていることがわかり、お
よびそれゆえそれらは色特性において市販G −409
9と同様であることを実証している。
例 番 号 デルタ赤−級 デルタ黄−青 デルタ明度
前駆体酸化物    6.4   −4.1   −0
.21−ム    −0,5−0,65,51−B  
   −0,5−0,45,81−0−0,40,62
,4 1−D     −0,70,70,62−ム    
  0.0   −0.4    5.52−B−0,
60,12・7 2−0    −1.6    0.6    0.2
この例においては、標準としてPfisaer 市販酸
化り田ム顔料()−4099を用いて、前駆体酸化物と
例1および例2の生成物とを比較している。
その路側はデルタ赤緑測定で比較釣魚(より緑であるこ
とを示す)であり、およびデルタ黄青で比較的正(より
黄であることを示す)であることがわかり、およびそれ
らは前駆体酸化物よりも高いデルタ明度を持つ。
【図面の簡単な説明】
図は色立体の色相彩度直角座標を示す。 縦軸は上方が赤、下方がCのデルタ亦/3を、横軸は右
方が黄、左方が青のデルタ黄/青を示す。 図中×Wは前駆体、■印は本発明の生成物を示す。 代理人 浅 村    皓 外4名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  非顔料級酸化りシムを少くも約1.0重量パ
    ーセントの硫酸ナトリウムの存在のもとてか焼し、この
    か焼混合物を洗浄して該硫酸ナトリウムを除去し、顔料
    縁の酸化クリムを回収することから成る該顔料縁酸化り
    シムの製造方法。 (2)  硫酸ナトリウムの量が約2〜5重量パーセン
    トである上記特許請求の範囲第1項に記載の方法。 (3)  か焼温度が約925〜1200℃である特許
    請求の範囲第1項に記載の方法。 (4非顔料級酸化クレムが乾燥した粉末の形態である特
    許請求の範囲81項に記載の方法。 (5)  か焼に先立ち、乾燥形態の硫酸ナトリウムを
    該非顔料級酸化クロムと結合させる特許請求の範囲第1
    項記載の方法。
JP10826382A 1981-06-24 1982-06-23 顔料級酸化クロムの製法 Pending JPS589820A (ja)

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US27673581A 1981-06-24 1981-06-24
US276735 1994-07-18

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DE3260834D1 (en) 1984-10-31
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