JPS5943407B2 - 耐熱黄色顔料粉末の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉄と亜鉛とから成る複合酸化物である耐熱黄
色顔料粉末の製造法に関するものであり、鮮黄色を呈し
、且つ樹脂着色用の着色顔料として用いた場合、樹脂の
加熱成型時に於ける着色樹脂を変色させる度合を可及的
に小さくすることができ、特にポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィン系の樹脂の着色剤として適し
た耐熱黄色顔料を提供することを目的とする。

従来、無機物質からなる黄色顔料は、例えば黄鉛、カド
ミウム・工ロー等が良く知られている。

しかし、これらの顔料は主原料として有毒な鉛、カドミ
ウム等を含むものでめり、顔料の製造時、あるいは使用
時における公害防止の観点から近年。上記顔料に代る無
公害の黄色顔料が強く望まれている。一方、無公害の黄
色顔料としては、従来、黄色酸化鉄（含水酸化第二鉄）
粉末、めるいは鉄と亜鉛とから成る複合酸化物粉末が知
られている。

しかしながら、前者の黄色酸化鉄は熱に対し非常に不安
定なものでるり、耐熱性に劣るといラ欠点を有し、加熱
成形を行ラ樹脂を着色する用途には適さないものでめる
。後者の鉄と亜鉛とから成る複合酸化物は色調において
黄味に劣り、また加熱成型を行ラ樹脂の着色に用いた場
合には、鉄と亜鉛とから成る複合酸化物自体は熱に対し
ては安定な物質であるが、後述の通り樹脂の加熱成型時
に樹脂を変色させてしまラ。従つて鉄と亜鉛とから成る
複合酸化物顔料に対して、色調において鮮明な黄味を増
すこと一以下「鮮黄色化」といラ。

−及び樹脂着色をした場合の加熱成型時における着色樹
脂の変色を起さないこと一 一以下「耐熱性の向上」と
いラ。−が要求されている。本発明者は永年に亘り、鉄
と亜鉛とから成る複合酸化物の鮮黄色化及び耐熱性を向
上させるべく従来一般的に行われている鉄と亜鉛とから
成る複合酸化物の製造法及び得られた鉄と亜鉛とから成
る複合酸化物の各種の性質等と色調あるいは耐熱性との
関係について検討を重ねて来た。

鉄と亜鉛とから成る複合酸化物を鮮黄色化させるために
は、強力な粉砕機を使用して鉄と亜鉛とから成る複合酸
化物を微粉砕する方法が採られている。

しかし、このものは樹脂着色用の黄色顔料として用いる
場合、樹脂の加熱成型時に着色樹脂を変色させてしまう
ものである。本発明者は、この微粉末顔料を用いた場合
に起こる加熱成型時に於ける着色樹脂の変色の原因は、
鉄と亜鉛とから成る複合酸化物を強力な粉砕機を使用し
て粉砕して得た微粒子粉末は結晶に歪を有し、且つ比表
面積が大きく粒子の表面活性が異常に高められた粉末と
なつてあ・り、この粒子の表面活性が樹脂の加熱成型時
に着色樹脂を変色させることに対して触媒的に作用する
ところにあると考えた。本発明者は上記の触媒的作用を
有しない黄色顔料を得るべく検討し、結晶の歪がなく、
且つ粒子の比表面積が小さく、表面活性を低下させた粒
子である耐熱黄色顔料を得るための技術手段を追求して
来た結果、鉄と亜鉛とから成る複合酸化物を微粉砕した
後、粉砕物をアニール処理するという技術手段をとるこ
とによつて目的とする耐熱黄色顔料が得られることを見
出したのである。

更に、本発明者は粉砕物をアニール処理するという手段
について鋭意研究を重ねている途中に於いて、鉄と亜鉛
とから成る複合酸化物に対して炭酸亜鉛を添加した後、
微粉砕したものをアニール処理を施すことにより、無添
加の耐熱黄色顔料と同等、めるいはそれ以上の鮮黄色を
呈する黄色顔料を得ることができ、且つ、ほぐれ易い黄
色顔料を得ることができることも見出している。

即ち、本発明方法は、酸化鉄と酸化亜鉛又は炭酸亜鉛と
を混合して加熱焼成した後、粉砕して耐熱黄色顔料粉末
を製造する方法に於いて、酸化鉄５０．０〜５２．０モ
ル％に対し、酸化亜鉛又は炭酸亜鉛を５０．０〜４８．
０モル％を混合し、８００〜１０００℃の温度範囲で加
熱焼成した後、得られた生成物を粉砕し、又は加熱焼成
した後、得られた生成物に対して、炭酸亜鉛を０．３〜
３．０重量％添加して粉砕し、次いで６００〜１０００
℃の温度範囲でアニール処理を施すことを特徴とする耐
熱黄色顔料粉末の製造法である。

次に本発明方法の構成、効果について述べる。

先ず、本発明方法における出発原料である酸化鉄と酸化
亜鉛又は炭酸亜鉛の混合割合について説明する。本発明
の目的とする耐熱黄色顔料粉末を得るためには、酸化鉄
５０．０〜５２．０モル％に対し、酸化亜鉛として５０
．０〜４８．０モル％の酸化亜鉛又は炭酸亜鉛を混合す
るという割合にすることが必要である。酸化鉄が５２．
０モル％を越える場合、即ち、酸化亜鉛が４８．０モル
％以下の場合においては赤味を帯びている顔料が得られ
易く、酸化鉄が５０．０モル％以下の場合、即ち、酸化
亜鉛が５０．０モル％を越える場合に於いても赤味を帯
びている顔料が得られ易く、本発明の目的とする鮮黄色
を呈する耐熱黄色顔料が得られ難く好ましくない。出発
原料のうち酸化鉄原料はＦｅ２Ｏ３，Ｆｅ３Ｏ４，Ｆｅ
ＯＯＨ等のいずれも使用可能である。

また酸化鉄と混合する酸化亜鉛原料としては酸化亜鉛が
一般的であるが、本発明方法の焼成温度範囲で酸化鉄と
反応して鉄と亜鉛とから成る複合酸化物を形成するもの
であればいかなるものでもよい。例えば炭酸亜鉛、水酸
化亜鉛等も使用することができる。次に、焼成温度につ
いて説明すると、本発明方法に｝いては８００〜１００
０℃の温度範囲で焼成すればよい。

８００℃以下の焼成温度の場合、複合酸化物の生成が不
充分で本発明の目的とする鮮明な黄色系の顔料が得られ
ず、一方、１０００℃以上の焼成温度の場合、複合酸化
物の焼成による過度の粒子成長を起こし、後に行なう粉
砕に困難を伴うため好ましくない。

周、焼成後行なう粉砕は複合酸化物を顔料として適した
粒度、例えば、Ｂ．Ｅ．Ｔ法による比表面積で４〜６ｒ
１ｆ／７程度にできるものであればよく、例えば振動ミ
ル等の粉砕機が使用できる。次に本発明方法にむいて最
も重要なアニール処理について説明する。

本発明においては６００〜１０００℃の温度範囲でアニ
ール処理を施す。

６００℃以下の温度でアニール処理を施した場合には、
本発明方法の焼成温度範囲で得られた鉄と亜鉛とから成
る複合酸化物を微粉砕した粒子の各種の性質、例えば結
晶に歪が生じる。

粒子の比表面積が大きい等について影響を及ぼすことな
く、結果的には、アニール処理を施す前の複合酸化物、
即ち、表面活性の大きい粒子が得られてしまい、樹脂着
色用の黄色顔料としては好ましくない。一方、１０００
℃以上の温度でアニール処理を施した場合、複合酸化物
の粒子の表面活性を低下させることはできるが、反面、
複合酸化物の焼結による粒子成長、或いは凝集が生起し
、色調において赤味を帯びた顔料となり好ましくない。
次に炭酸亜鉛の添加について説明する。

炭酸亜鉛の添加量は、上記した鉄と亜鉛とから成る複合
酸化物に対して０．３〜３．０重量％としなければなら
ない。０．３重量％以下の添加量では添加による効果が
顕著に現われない。

本発明の目的とする鮮黄色を呈する耐熱黄色顔料粉末を
得るためには、複合酸化物に対して０．３〜３．０重量
％を添加することが望ましい。向、酸化亜鉛は後述の諸
機能を有していないものである。

次に本発明方法の奏する効果について説明する。

本発明方法によつて得られる耐熱黄色顔料粉末はアニー
ル処理を施しているため、従来の鉄と亜鉛とから成る複
合酸化物より成る黄色顔料に比べ、樹脂着色用の黄色顔
料として用いた場合、樹脂の加熱成型時に着色樹脂を変
色させる度合を可及的に小さくすることができる。また
、複合酸化物に対して添加する炭酸亜鉛は粉砕助剤的な
機能を有しているため複合酸化物の粉砕を容易にし、し
かも、アニール処理を施す際に複合酸化物の焼結による
粒子成長、或いは凝集を抑制させる機能を有しているこ
とにより、耐熱性に優れ、且つ、鮮黄色を呈する耐熱黄
色顔料粉末を得ることができる。

耐熱性はポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
イン系樹脂に対して本発明によつて得られる耐熱黄色顔
討粉末を使用した場合に特に顕著でろる。次に実施例、
比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、各例に於
ける耐熱試験用試験片の作製並ひに顔料に対する耐熱試
験法とその条件は次の通りである。

（１）耐熱試，験用試験片の作製 耐熱黄色顔料０．２ｙを低密度ポリエチレン（宇部興産
製Ｆ−０１９）４０ｔ中に温度１２０℃の熱間ロールを
用いて練り込み成型して耐熱試験用試験片を作製する。

（２）耐熱試験法 上記耐熱試験用試験片の作製に従つて作製した試験片を
アルミホイールで包み、このものを２８０℃に設定した
ギヤー式オーブン中に入れ、１０分間加熱処理した後の
試験片の色調を色差計にて測色する。

実施例 １ 酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）粉末と酸化亜鉛粉末とを混合させ
るに際して、Ｆｅ２Ｏ３：５１．０モル％、ＺｎＯ：４
９．０モル％の配合比で充分に混合させ１０１０７の混
合物を得た後、該混合物を造粒し、電気炉にて９００℃
で２時間維持焼成した。

焼成後生成物を振動ミルで粉砕し、次いでこのものを７
００℃で２時間アニール処理を行うことによりＢ．Ｅ．
Ｔ法による比表面積４．７Ｉ／ｔの耐熱黄色顔料粉末９
２０７を得る。この耐熱黄色顔料粉末のほぐれ易さをブ
ルー残分で表わし「ブルー残分（ＪＩＳＫ５ｌＯｌの２
０）」に従つて測定した結果０．８０％であつた。

得られた耐熱黄色顔料０．５ｔとヒマシ油０．５ｔをフ
ーバ一式マフラーで練つてペースト状とし、これにクリ
ヤラツカ一４．５ｆを加え、混練し塗料化してミラーコ
ート紙上に５ｍｉ１のアプリケータを用いて塗布し乾燥
して得た塗膜は「標準色票（ＪＩＳＺ８７２ｌ）」の４
．０ＹＲ４・Ｓ／１０．３に相当する色調を呈していた
。一方、上記耐熱黄色顔料を用い「耐熱試験用試験片の
作製」に従つて試験片を作製し、この試験片の色調を色
差計にて測色した結果、明度Ｌ：４１．９色度ａおよび
ｂはそれぞれａ：１９．２、ｂ：２４．１であつた。

更に、上記試験片の耐熱試験を「耐熱試験法」に従つて
試みた後の試験片の色調を色差計にて測色した結果、明
度Ｌ：３９．５、色度ａおよびｂはそれぞれａ：１６．
２、ｂ：２２．３であつた。

また、耐熱試験を試みる前後の試験片の色調の測色値か
ら得られる全色差（ΔＥ）は４．２でるつた。周、全色
差△Ｅは△Ｅ＝〜Ｉ］７Ｔス；７［マ♂７に従つて計算
した。但し、ΔＬ，△Ａ，△ｂは耐熱試，験前後の試験
片のＬ，ａ，ｂの値の差である。実施例２，３出発原料
である酸化鉄粉末、亜鉛化合物粉末の種類、混合割合、
焼成温度及びアニール処理温度を種々変更した他は実施
例１と同様にして耐熱黄色顔料粉末を得、塗膜の色調の
測定、更に耐熱試験用試験片を作製し、耐熱試験を試み
る前後の試験片の色調を色差計にて測色した結果を表に
示す。

実施例 ４実施例２と同一混合割合の酸化鉄粉末、酸化
亜鉛粉末の混合物１００４Ｖを実施例１と同様にして９
００℃の温度で２時間維持焼成し、得られた生成物に対
して炭酸亜鉛を５７（鉄と亜鉛とから成る複合酸化物に
対して０．５ｗｔ％に相当する。

）を添加し、次いで実施例１と同様にして粉砕し、アニ
ール処理を行うことにより耐熱黄色顔料粉末９１０Ｖを
得、塗膜の色調の測定、更に耐熱試験用試験片を作製し
、耐熱試験を試みる前後の試験片の色調を色差計にて測
色した結果を表に示す。実施例５，６出発原料の混合割
合、炭酸亜鉛の添加量を種々変更した他は実施例４と同
様にして耐熱黄色顔料粉末を得、実施例１と同様にして
塗膜の色調を測定し、更に耐熱試験用試験片を作製し、
耐熱試験を試みる前後の試験片の色調を色差計にて測色
した結果を表に示す。

比較例 １ Ｆｅ２０，粉末：５１．０モル％、ＺｎＯ粉末：４９．
０モル％の混合比で充分混合させ、１０２０ｙの混合物
を得た後、該混合物を造粒し、電気炉にて９００℃で２
時間維持焼成した。

焼成後生成物を振動ミルで粉砕し、Ｂ．Ｅ．Ｔ法による
比表面積５．３Ｉ／７の黄色顔料粉末９２０７を得た。
得られた黄色顔料粉末を用い実施例１と同様にして塗膜
の色調を測定し、更に耐熱試験用試験片を作製し、耐熱
試験を試みる前後の試験片の色調を色差計にて測色した
結果を表に示す。比較例 ２ アニール処理温度を５００℃に変更した他は実施例１と
同様にして黄色顔料粉末を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸化鉄と酸化亜鉛又は炭酸亜鉛とを混合して加熱焼
   成した後、粉砕して耐熱黄色顔料粉末を製造する方法に
   於いて、酸化鉄５０．０〜５２．０モル％に対し、酸化
   亜鉛又は炭酸亜鉛を５０．０〜４８．０モル％を混合し
   、８００〜１０００℃の温度範囲で加熱焼成した後、得
   られた生成物を粉砕し、次いで６００〜１０００℃の温
   度範囲でアニール処理を施すことを特徴とする耐熱黄色
   顔料粉末の製造法。 ２ アニール処理の温度範囲が６５０〜８００℃である
   特許請求の範囲第１項記載の耐熱黄色顔料粉末の製造法
   。 ３ 酸化鉄と酸化亜鉛又は炭酸亜鉛とを混合して加熱焼
   成した後、粉砕して耐熱黄色顔料粉末を製造する方法に
   於いて、酸化鉄５０．０〜５２．０モル％に対し、酸化
   亜鉛又は炭酸亜鉛を５０．０〜４８．０モル％を混合し
   、８００〜１０００℃の温度範囲で加熱焼成した後、得
   られた生成物に対して、炭酸亜鉛を０．３〜３．０重量
   ％添加して粉砕し、次いで６００〜１０００℃の温度範
   囲でアニール処理を施こすことを特徴とする耐熱黄色顔
   料粉末の製造法。 ４ アニール処理の温度範囲が６５０〜８００℃である
   特許請求の範囲第３項記載の耐熱黄色顔料粉末の製造法
   。