JPS60245671A

JPS60245671A - 低次酸化チタン顔料

Info

Publication number: JPS60245671A
Application number: JP10225284A
Authority: JP
Inventors: Masashi Sakamoto; 坂本　正志; Haruo Okuda; 奥田　晴夫; Hideo Takahashi; 英雄高橋
Original assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1984-05-21
Filing date: 1984-05-21
Publication date: 1985-12-05

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】二酸化チタンは、これを紫外線照射又は還元雰囲気中で
高温加熱することにより低次酸化物を生成し、このもの
には導電性があることがら導電性イ」与剤としての利用
が提案されている。一方、低次酸化チタンはその還元度
の程度によって、灰色〜黒色の色相を有しており、人的
に無害であることから、黒色顔料としての利用も提案さ
れている。

この低次酸化チタンは、このままでも顔料として好まし
い特性を備えており、種々の着色組成物に配合され得る
。

すなわち、黒色顔料として従来より使用されているカー
ボンブラック、酸化鉄と比べ低次酸化チタンは、着色組
成物のビヒクルとの混合性に優れており、また二酸化チ
タンなとの他の汎用顔料と併用した場合これらは物理的
化学的諸物性が類似している為に混合性に冨んでいる。

しかしながら、低次酸化チタンを黒色顔料としてそのま
ま使用した場合、二酸化チタン顔料などに比べると分散
性、貯蔵安定性、光沢、耐候性なとの物性か充分とは言
えない。

本発明は、特に光沢、耐候性などの顔料物性の改良され
た低次酸化チタン顔料に関する。

すなわち本発明は、一般式Ｔｉ０ｘ（Ｘ；１．！５−１
．９）で表わされる低次酸化チタン粒子の表面に、ＡＱ
、］゛１、Ｓｉ、Ｚｒ、　Ｓｎ、　Ｓｌ）、Ｃｅから成
る群より選ばれた少なくとも−・種の金属の水利酸化物
又は酸化物の被覆層を含有する低次酸化チタン顔料であ
る。

本発明においで、一般式Ｔｉ０ｘ（Ｘ；１．５〜１．９
）で表わされる低次酸化チタンは、Ｔに〇の割合が１．
５〜１．０望ましくは１．６−・１．８特に望ましくは
１．６〜１．７の組成を有するものである。このような
組成の低次酸化チタンとしては例えばＴｉＯ，Ｔｉ、Ｏ
，，１″＋３０５、Ｔ１４０７、ＴＩ、０９、Ｔ１６０
１いＴ１７０１７、Ｔｉ８０１５、Ｔｉ９０．９、Ｔ１
１ｏＯ１，などの化合物が前記一般式の酸化度Ｘの範囲
内において実質的に単−相で存在するもの、或は複数相
共存しているものである。

すなわち、本発明の前記一般式は、低次酸化チタン粒子
の組成を平均値で表わしている。本発明における低次酸
化チタンの平均粒子径は通常（）、１〜１μであり、望
ましくはく）、２〜０．７μ特に望ましくは（）、２〜
０．５μである。

これら低次酸化チタンは例えば二酸化チタンと金属チタ
ンとの混合物を真空中、不活性ガス中或は還元雰囲気中
で加熱処理して得られるもの、二酸化チタンをアンモニ
アガス、水素ガスなどの還元ガス雰囲気中で加熱還元し
て得られるもののいずれも使用できる。

本発明において、低次酸化チタンの表面に存在する金属
の水和酸化物或は酸化物の金属成分としては、Ａ（！、
Ｔｉ、Ｓｌ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｅなどである。本発
明においては、このうち少なくとも一種の金属の水利酸
化物或は酸化物の被覆層を低次酸化チタン粒子の表面に
含有する。被覆量は金属酸化物としてＴｉｏｘに対し重
量基準で０．１〜８％、望ましくは０．２〜６％特に望
ましくは＋ｉ＋、５＝５％である。

被覆量が前記範囲より少ないと本発明の所望の耐候性、
光沢の効果が得られ刀（＜なり、また多すぎると経剤的
に不利となるだけでなく、分散性、光沢などが低下する
こともあり、また、プラスチンクでの発泡が生し易く望
ましくない。

本発明における被覆金属化合物のうち、ＡＱ、Ｔｉ、Ｓ
ｉが望ましく、中でも耐候性のイ」与効果の点からＡ０
単独或はＡＱとＴｉ更にはＡＱと１゛ＩとＳｌの組合せ
による被覆が望ましい。これらの被覆層は低次酸化チタ
ン粒子」二に連続した被膜状のものとしても或は不連続
の被膜状のものとしても存在してよい。

なお、本発明において、本発明の基本的な特徴を損なわ
ない範囲において必要に応し更に、例えば多価アルコー
ル、アルカメールアミン、オルガノシリコンなどの有機
化合物を被覆存在させることもで外る。

本発明の低次酸化チタン顔料は、耐候性、光沢、分散性
、貯蔵安定性などの顔料緒特性が優れたものであり、塗
料、インキ、プラスチックス、化粧料など種々の分野に
おける着色剤として有用な−ものである。特に、本発明
の低次酸化チタン顔料は、人的無害であり、皮膚への安
全性も高いところから食料品包装材、化粧料での利用に
適している。

本発明の顔料を製造するには、まず低次酸化チタンを水
性スラリーとし、この中にＡＯ１１’ｉ、　Ｓｉ、　Ｚ
ｒ、Ｓｎ、Ｓｔ）、Ｃｅから成る群より選ばれた少なく
とも一種の金属の可溶性化合物を添加し、酸またはアル
カリで中和して、上記金属の水利酸化物を低次酸化チタ
ン粒子の表面に沈殿させて被ｍ層を形成させる。低次酸
化チタン水性スラリーの顔料濃度は普通１００〜８００
ｇ／θ好ましくは２００〜４．００８／ρであり、温度
は５０〜９０℃好ましくは６０〜８０℃に維持するのが
望ましい。この水性スラリーに添加する」二記金属の可
溶性化合物としては、例えばアルミン酸アルカリ、塩化
アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化チタン、硫酸チ
タン、ケイ酸アルカリ、塩化スズ、硫酸スズ、オキシ塩
化スズ、スス酸カリウム、塩化ンルコニウム、硫酸ンル
フニウム、酢酸ンルコニウム、塩化アンチモン、ＨＥセ
リウドなどを使用できる。二種以上の金属化合物を被覆
する場合可溶性化合物を同時に或は順次添加してもよい
。このように低次酸化チタン水性スラリー中に添加した
被覆剤を水和酸化物として低次酸化チタンの表面に沈殿
させるために、スラリーがアルカリ性を呈する場合は例
えば硫酸、塩酸などの酸性化合物を添加して、酸性を呈
する場合はアルカリ性化合物を添加して中和し、スラリ
ーのｐＨを６〜８に調節する。中和処理したスラリーは
、一定時間普通１０〜６０分間４０〜９０°Ｃの温度で
熟成後濾過、洗浄して可溶性塩類を除去し、次いで乾燥
した後、通常の粉砕処理を施して低次酸化チタン顔料製
品とする。

実施例に酸化チタン粉末と金属チタン粉末との混合物を窒素ガス
気流の不活性雰囲気中で加熱して得られた低次酸化チタ
ン（Ｘ値：１．６５、平均粒径０．３μ）を含有する水
性スラリー（濃度４０　（１１、／θ）を５０″Ｃに加
熱後アルミン酸ナトリウム溶液をＡＱ２０３として３．
０％添加した。その後２０分間攪拌後硫酸を添加してス
ラリーの１１１−Ｉを７に調整してアルミニウムの水利
酸化物を沈殿させた。この後６０分間熟成させた後濾過
、洗浄し、５　（１’（’：で一昼夜、その後火に８０
°Ｃで１時間乾燥し、極砕磯で粉砕して本発明の低次酸
化チタン顔料を得た。（顔料Ａ）実施例２実施例１において、５０°Ｃの水性スラリーにアルミン
酸ナトリウム溶液を添加する前にまず四塩化チタン溶液
なＴｌＯ２として０．８％添加し、その後１０分間攪拌
すること以外は同様に処理して本発明の低次酸化チタン
顔料を相だ。（顔料Ｂ）実施例３実施例１において、５０°Ｃの水性スラリーにアルミン
酸ナトリウム溶液を添加する前に、まず四塩化チタン溶
液をＴｌＯ２として０．８％添加し、その後１０分間攪
拌し、次にケイ酸ナトリウム溶液をＳ　ｉ　Ｏ２として
１．０％添加して２０分間攪拌後水酸化す）　１７ウム
を添加してスラリーのｐ　ｌ−１を７に調整し２０分間
攪拌すること以外は同様に処理して本発明の低次酸化チ
タン顔料を得た。（顔料Ｃ）比較例実施例１における５０°Ｃの水性スラリーへのアルミン
酸ナトリウｌ、溶液及び硫酸の添加、その後の熟成を行
なうことなく、スラリーを硫酸でｐ＋−＋ｓに調整後直
接濾過、洗浄し、Ｓ　（１’Ｃで一昼夜乾燥し、オ常砕
機で粉砕して低次酸化チタン顔料を得た。（顔料Ｄ）試験例前記実施例及び比較例の低次酸化チタン顔料Ａ−Ｄにつ
いてその性能を試験し、表１、表２及び表３の結果を得
た。

この結果から明らかなように本発明の低次酸化チタン顔
料は光沢、耐候性とも優れた性能のものであることがわ
かる。

表１実Ａ　８４　６８　４３　８８（−、＋　１＋’）施Ｂ
　８３　６９４．６　９４０　１＋’１表１の評価は次
のようにして行なった。

（１）試験板の作成低次酸化チタン顔料をヤシ油変性短油アルキド４１４脂
／ブチル化メラミン樹脂（７／３重量比）ワニス中へ消
、和し、ペイントシェーカー（レンドデビル社製井５ｉ
ｉｏ）で分散して塗料化した後、このものをリン酸亜鉛
処理鋼板（７ｃｍＸ　３５　ｃｍ）に約６０μ厚（乾燥
塗膜として）で塗布し、”１３０　’（：で３０分間焼
付けて黒色試験板を作成した。

（２）鏡面光沢度の測定黒色試験板の初期光沢（２０°−２０°及び６ｔ）’　
−６０°鏡面光沢）をグロスメーター（利上色彩技術研
究所製ＧＭ−２６Ｄ型）で測定した。

（３）耐候性評価光沢保持性は、カーボンアーク型サンシャインウェザ−
メーター装置（スガ試験機ＫＫ製、ＷＥ−８ＵＮ−ＤＣ
。

型）内で黒色試験板を促進曝露（６０分照射中に１２分
降水、ブラックパネル温度６３±３°Ｃ）腰一定時間毎
に６０°−６０°鏡面光沢度を測定して評価した。また
、耐白亜化性は、白亜化開始時間及び日本塗料検査協会
の塗膜評価基準にしたがって測定した６　（１０時間曝
露後の塗面の白亜化発生程度で評価した。発生程度１０
は白亜化が発生していないことを示し、以下数値が小さ
くなるに従って白亜化発生程度が大きいことを示す、。

表２実Ａ　５３　８２施Ｂ　５１　８１表２の評価は、前記（１）で得られたメラミンアルキド
黒色塗料をガラス板に約４５μ厚（乾燥塗膜として）で
塗布し、光沢（２（１”−２（１°及び６０’−６０°
鏡而光沢）を前記（２）のグロスメーターで測定して行
なった。

表３実Ａ　０．５６．３９．６１０．４１１．５　＋、２．
７施Ｂ　１．０６；［３１０，１１１，７１２，８４３
，８表３の評価方法；鉛系安定剤を含む塩化ビニール樹
脂フンパウンドに１氏次酸化チタン顔料を顔料濃度２　
、５１〕ＨＲになるように混合し、６インチ２本ロール
でよく混練した後プレス成型し、塩化ビニールシートを
作成した。この塩化ビニールシートを前記（３）のカー
ボンアーク型サンシャインウェザ−メーター装置で促進
曝露し、一定時間毎にシートのカラーを色差計（日本重
色工業製、Ｎ１）−１０１Ｄ型）を用いてＬ−ａ・１〕
値を測定し、その値にもとづいて初期カラーとの色差△
Ｅ　（Ｌ＋　Ｌ、）’　＋　（＋）ｌ　１１２）２＋（
ａ１ａ２）２）を算出した。

特許出願人　石原産業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

一般式Ｔｉ０ｘ（Ｘ；１．５〜１．９）で表わされる低
次酸化チタン粒子の表面に、ＡＱ、Ｔｉ、　Ｓｉ、　Ｚ
ｒ、　Ｓｎ、Ｓｔ）、Ｃｅから成る群より選ばれた少な
くとも一種の金属の水和酸化物又は酸化物の被覆層を含
有する低次酸化チタン顔料。