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KR20240144379A - 처리 후 착색된 이산화티타늄 안료 - Google Patents

처리 후 착색된 이산화티타늄 안료 Download PDF

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KR20240144379A
KR20240144379A KR1020247030056A KR20247030056A KR20240144379A KR 20240144379 A KR20240144379 A KR 20240144379A KR 1020247030056 A KR1020247030056 A KR 1020247030056A KR 20247030056 A KR20247030056 A KR 20247030056A KR 20240144379 A KR20240144379 A KR 20240144379A
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coloring
pigment particle
titanium dioxide
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Application number
KR1020247030056A
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Inventor
노베르트 벤즈코
프랭크 메르쉬
Original Assignee
크로노스 인터내셔널, 인코포레이티드
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Publication date
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Abstract

본 발명은 착색 안료 입자, 상기 착색 안료 입자를 수득하는 방법, 및 상기 입자를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 착색 안료 입자의 용도에 관한 것이다.

Description

처리 후 착색된 이산화티타늄 안료
본 발명은 착색 안료 입자, 상기 착색 안료 입자를 얻는 방법, 및 상기 입자를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 다양한 적용에서의 상기 착색 안료 입자의 용도에 관한 것이다.
고급 응용 분야에서 백색 안료로 이산화티타늄을 사용하는 것 외에도, 이산화티타늄은 다양한 색상의 응용 분야에도 사용된다. 후자의 적용에서, 그것은 가시광선을 산란시켜, 착색 안료는 제공할 수 없는 원하는 은폐력(hiding power)을 제공한다.
착색된 이산화티타늄 안료 입자의 최종 용도에 따라, 이는 일반적으로 다음 두 가지 형태로 제공된다: 이산화티타늄으로 분쇄된 코팅이 도포되고 그 위에 착색 성분으로 구성된 추가 코팅이 도포된다. 이 접근 방식은 예를 들어 자동차 코팅과 같은 고급 용도에 사용된다. 또는 이산화티타늄을 착색 성분과 혼합하고 수득한 혼합물을 단일 코팅으로 도포한다.
그러나 두 접근 방식 모두 몇 가지 단점이 있다. 응집체의 크기가 너무 크기 때문에 응집된 착색 성분의 붕괴는 필수이다. 또한, 착색 성분은 상기 성분이 조성물에 이상적으로 분산되도록 리밍된다(reamed). 이러한 구성 요소의 대부분의 특성상 이는 고도의 에너지 적용이 필요하고 시간도 많이 걸린다.
또한, 이산화티타늄과 착색 성분을 혼합한 혼합물로 단일 코팅을 적용한 경우, 코팅 표면에서 멀리 떨어진 착색 성분이 이산화티타늄 입자로 덮여 착색 효과가 나타나지 않을 수 있다. 결과적으로, 원하는 착색 효과를 달성하기 위해서는 더 많은 양의 착색 안료 입자가 혼입되어야 하며, 이는 더 높은 비용을 수반한다.
따라서, 제조 및 취급이 용이하고, 착색 효과를 효과적으로 제공하며, 비용 효율적인 착색 안료 입자에 대한 당업자의 요구가 있다. 또한, 폭넓은 색상을 사용할 수 있는 착색 입자를 제공하는 것이 요구된다. 따라서 다양한 착색 성분을 적용할 수 있어야 한다.
발명의 목적 및 요약
본 발명의 목적은 제조 및 취급이 용이하고 착색 효과를 효과적으로 제공하며 더욱이 비용 효과적인 착색 안료 입자를 제공하는 것이다. 또한, 폭넓은 색상을 사용할 수 있는 착색 입자를 제공하는 것도 요구된다. 따라서 다양한 착색 성분을 적용할 수 있어야 한다.
이러한 목적은 본원에 기술된 착색 안료 입자, 이를 수득하는 방법, 상기 입자를 포함하는 조성물 및 상기 안료 입자의 용도에 의해 달성된다.
놀랍게도 이산화티타늄계 안료와 적어도 하나의 층이 착색 성분으로 개질된 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 층을 포함하는 착색 안료 입자는 제조 및 취급이 용이하고 착색 효과를 효과적으로 제공하며 더욱이 비용 효과적인 것이 밝혀졌다. 많은 착색 성분이 적용될 수 있으므로, 본 발명에 따른 착색 안료 입자는 특정 색상에 제한되지 않으며, 여러 상이한 색상이 제공될 수 있다. 적어도 하나의 층을 착색 성분으로 개질함으로써, 추가 단계에서 착색 성분을 래커, 페인트 등과 같은 조성물에 혼입시킬 필요가 없는데, 상기 추가 단계는 이 단계를 위한 많은 시간과 에너지때문에 매우 부담스러운 작업이다. 즉, 본 발명에 따른 안료 입자를 포함시키는 것은 덜 부담되는 작업이다. 또한, 고가의 착색 성분은 보다 효율적으로 사용함으로써 상기 성분의 양을 줄일 수 있다.
따라서, 제1 측면에서, 본 발명은 이산화티타늄계 안료와 적어도 하나의 층을 포함하며, 상기 적어도 하나의 층은 착색 성분으로 개질되는 것을 특징으로 하는 착색 안료 입자에 관한 것이다.
제2 측면에서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 착색 안료 입자를 수득하는 방법에 관한 것이다:
a) 이산화티타늄계 안료의 수성 현탁액을 제공하는 단계,
b) 상기 현탁액에 층 전구체를 첨가하는 단계,
c) 상기 현탁액에 착색 성분을 첨가하는 단계,
d) 상기 착색 성분으로 개질된 층 전구체로부터 층을 상기 이산화티타늄계 안료 상에 형성하여 착색 안료 입자를 수득하는 단계.
추가 측면에서, 본 발명은 본원에 청구된 착색 안료 입자를 포함하는 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명은 본원에 청구된 착색 안료 입자로 구성된 조성물에 관한 것이다.
마지막으로, 본 발명은 층, 래커, 페인트, 플라스틱, 종이 또는 잉크를 착색하기 위한 본원에 기재된 착색 안료 입자의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 유리한 실시양태는 종속항에 기술되어 있다.
도 1은 실시예 1a 내지 1d의 CIELAB 결과를 나타낸 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 측면, 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명 및 청구범위의 연구로부터 당업자에게 명백해진다. 본 발명의 한 측면의 각각의 특징은 본 발명의 임의의 다른 측면에 사용될 수 있다. "x에서 y까지" 형식으로 명시된 수치 범위에는 언급된 값 및 당업자에게 알려진 각각의 측정 정확도 내에 있는 값이 포함된다. 여러 개의 바람직한 수치 범위가 이 형식으로 기술된다면, 다양한 종말점의 조합에 의해 형성된 모든 범위도 포함되는 것은 물론이다.
본 발명에 따른 착색 안료 입자는 이산화티타늄계 안료와 적어도 하나의 층을 포함하며, 상기 적어도 하나의 층은 착색 성분으로 개질된 것을 특징으로 한다. 본 명세서에 사용된 "이산화티타늄계 안료"는 선택적으로 분쇄된(milled) 설페이트 또는 클로라이드 공정에 의해 수득된 이산화티타늄계 안료를 의미한다. 또한, 상기 기본 안료는 루타일(rutile), 아나타제(anatase) 또는 브루카이트(brookite)의 결정 구조로 존재할 수 있으며, 일반적으로 루타일 또는 아나타제의 결정 구조로 존재할 수 있다. 루타일은 광촉매 활성이 낮기 때문에 아나타제에 비해 특히 적합하다. 바람직하게는, 상기 이산화티타늄계 안료는 상기 입자의 총 중량을 기준으로 적어도 98 중량%, 바람직하게는 적어도 99 중량%의 루타일로 이루어진다. 상기 입자는 적어도 하나의 층을 더 포함한다. 그러한 적어도 하나의 층을 형성하기 위한 전구체 및 기술은 당업계에 공지되어 있다. 상기 적어도 하나의 층은 착색 성분으로 개질된다. 색상, 바람직하게는 흰색 또는 검정색과는 상이한 색상을 부여하는 당업계에 공지된 임의의 착색 성분이 사용될 수 있다.
본 발명의 범위 내에서, 이산화티타늄계 안료는 가시광선을 이상적으로 높은 비율로 산란시키는 기본 크기를 갖는다. 입자 크기는 디스크 원심분리기로 측정한 200 nm 내지 400 nm의 질량 관련 중앙값 d50(이하: d50)이다.
바람직한 실시양태에서, 상기 안료 입자는 추가 층을 포함한다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 상기 적어도 하나의 층은 이산화티타늄계 안료와 추가 층 사이에 위치한다. 대안적인 바람직한 실시양태에서, 상기 추가 층은 이산화티타늄계 안료와 적어도 하나의 층 사이에 위치한다.
상기 적어도 하나의 층 및 추가 층은 바람직하게는 이산화규소, 산화알루미늄, 이산화지르코늄, 산화망간, 산화세륨, 이산화티타늄, 설페이트계 또는 포스페이트계 무기 화합물 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. 포스페이트계 무기 화합물은 인산알루미늄인 것이 바람직하다. 설페이트계 무기화합물은 황산세륨인 것이 바람직하다. 훨씬 더 바람직하게는, 상기 적어도 하나의 층 및 추가 층은 이산화규소, 산화알루미늄, 이산화지르코늄, 산화망간, 산화세륨, 이산화티타늄, 설페이트계 및 포스페이트계 무기 화합물 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. 상기 산화물은 또한 각각의 수산화물, 옥시수산화물 및 각각의 물-함유 상을 포함한다는 것이 주목된다.
또한, 착색 안료 입자는 바람직하게는 실리콘계 유기 화합물을 포함하는 최종 층을 포함한다. 본원에서 정의된 "최종 층"은 착색 안료 입자의 최외각 층이다. 이러한 화합물은 시판되는 Tegomer DA 640, 트리메틸올프로판(TMP), 옥틸트리클로로실란(OCTCS), 옥틸트리에톡시실란(OCTEO) 또는 에티드론산과 같은 실록산, 실란 및 알코올로부터 선택될 수 있다.
착색 성분은 바람직하게는 Co3(PO4)3, NH4MnP2O7, Fe4[Fe(CN)6]3, PbCrO4, BaMnO4, BaCrO4, Fe(OH)3, Fe(OH)2, Cu(OH)2, Ni(OH)2, Co(OH)2, Cr(OH)3, Mn(OH)2, V(OH)5, Bi(OH)3, Ce(OH)3, FeO, Fe2O3, Cu2O, CuO, CoO, CrO, Cr2O3, CrO2, MnO, Mn2O3, Mn3O4, VO, V2O3, VO2, V2O5, Bi2O3, Bi2O5, La2O3, La(OH)3, CeO2, Ce2O3, Ce3O4, Ce(OH)3, Ce(OH)4, Pr6O11, Pr(OH)3, Ne2O3, Nd(OH)3, Pm2O3, Pm(OH)3, Sm2O3, Sm(OH)3, Eu2O3, Eu(OH)3, Gd2O3, Gd2(OH)3, Tb4O7, Tb(OH)3, Dy2O3, Dy(OH)3, Ho2O3, Ho(OH)3, Er2O3, Er(OH)3, Tm2O3, Tm(OH)3, Yb2O3, Yb(OH)3, Lu2O3 및 Lu(OH)3로 이루어진 군으로부터 선택된다.
더 바람직하게는, 착색 성분은 Co3(PO4)3, NH4MnP2O7, Fe4[Fe(CN)6]3, PbCrO4, BaMnO4 및 BaCrO4로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직한 실시양태에서, 착색 안료 입자의 추가 층도 착색 성분으로 개질된다.
또 다른 실시양태에서, 상기 적어도 하나의 층 및 추가 층은 동일한 착색 성분으로 개질된다. 대안적으로, 상기 적어도 하나의 층 및 추가 층은 상이한 착색 성분으로 개질된다.
착색 안료 입자는 착색 안료 입자의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 0.5 중량% 내지 6 중량%, 더 바람직하게는 0.75 중량% 내지 3 중량%, 더욱 더 바람직하게는 1 중량% 내지 2 중량%의 착색 성분을 포함한다.
본 발명은 또한 하기 단계를 포함하는 착색 안료 입자를 수득하는 방법에 관한 것이다:
a) 이산화티타늄계 안료의 수성 현탁액을 제공하는 단계,
b) 상기 현탁액에 층 전구체를 첨가하는 단계,
c) 상기 현탁액에 착색 성분을 첨가하는 단계, 및
d) 상기 착색 성분으로 개질된 층 전구체로부터 층을 이산화티타늄계 안료 상에 형성하여 착색 안료 입자를 수득하는 단계.
본원에 기재된 방법 단계는 a), b), c), 및 d)의 순서로 수행된다. 그러나 상기 방법은 a), c), b), 및 d)의 순서로 수행할 수도 있다. 단계 b)와 단계 c)는 동시에 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 방법과 관련하여 사용되는 층은 적어도 하나의 층 또는 추가 층일 수 있다. 일 실시양태에서, 단계 a)에서 제공된 이산화티타늄계 안료는 적어도 하나의 층을 포함하고, 추가 층은 단계 d)에서 형성된다.
이산화규소 층을 형성하기 위해, 규산나트륨, 규산칼륨 및 규산리튬과 같은 임의의 공지된 이산화규소 전구체를 사용할 수 있다. 바람직하게는 규산나트륨을 사용한다. 공지된 방법 및 기술에 의해 이산화규소 층이 형성될 수 있다. 전구체의 첨가는 바람직하게는 교반 하에, 그리고 필요하다면 상승된 온도에서 수행된다. 전구체는 5 내지 60분의 코스에 걸쳐, 바람직하게는 30분의 코스에 걸쳐 현탁액에 첨가될 수 있다. 본 발명의 형성된 이산화규소 층은 이산화규소를 포함할 뿐만 아니라, 수산화규소, 산화규소 수산화물 및 물 함유 실리카 상과 같은 층에 의해 수득되는 모든 화합물을 포함한다.
산화알루미늄 층을 형성하기 위해, 임의의 적합한 산화알루미늄 전구체가 사용될 수 있다. 바람직하게는 알루미늄산나트륨, 황산알루미늄, 질산알루미늄 또는 염화알루미늄을 전구체로 사용하고, 염기를 첨가하여 pH를 4 내지 9, 바람직하게는 7의 범위로 조정하는 등의 공지된 방법 및 기술에 의해 층을 형성할 수 있다. 전구체의 첨가는 바람직하게는 교반 하에, 그리고 필요하다면 상승된 온도에서 수행된다. 전구체는 5 내지 60분의 코스에 걸쳐, 바람직하게는 30분의 코스에 걸쳐 현탁액에 첨가될 수 있다. 본 발명의 수득된 산화알루미늄 층은 산화알루미늄뿐만 아니라 수산화알루미나, 산화알루미늄 수산화물 및 물 함유 알루미나 상과 같은 층에 의해 수득된 모든 화합물을 포함한다.
이산화지르코늄 층을 형성하기 위해, 임의의 적합한 지르코니아 전구체가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 지르코늄 옥시클로라이드, 황산지르코늄 및 지르코늄 카르복실레이트가 전구체로 사용되며, 당해 분야에 공지된 방법 및 기술을 사용하여 층을 형성할 수 있다. 전구체의 첨가는 바람직하게는 교반 하에, 그리고 필요하다면 상승된 온도에서 수행된다. 전구체는 5 내지 60분의 코스에 걸쳐, 바람직하게는 30분의 코스에 걸쳐 현탁액에 첨가될 수 있다. 본 발명의 수득된 이산화지르코늄 층은 이산화지르코늄을 포함할 뿐만 아니라, 수산화지르코늄, 산화지르코늄 수산화물 및 물 함유 지르코늄 상과 같은 층에 의해 수득된 모든 화합물을 포함한다.
이산화망간 층을 형성하기 위해, 임의의 적합한 산화망간 전구체가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 무수 황산망간뿐만 아니라 1수화물, 4수화물 및 7수화물를 포함하는 황산망간, 무수 및 4수화물 및 7수화물을 포함하는 질산망간이다. 산으로 처리된 탄산망간도 전구체로 사용될 수 있으며, 당해 분야에 공지된 방법 및 기술을 사용하여 층을 형성할 수 있다. 전구체의 첨가는 바람직하게는 교반 하에, 그리고 필요하다면 상승된 온도에서 수행된다. 전구체는 5 내지 60분의 코스에 걸쳐, 바람직하게는 30분의 코스에 걸쳐 현탁액에 첨가될 수 있다. 본 발명의 수득된 이산화망간 층은 이산화망간을 포함할 뿐만 아니라, MnOOH 및 Mn(II)Mn(III)2 O4와 같은 층에 의해 수득된 모든 화합물을 포함한다.
이산화규소, 산화알루미늄 및 이산화지르코늄 층의 혼합물이 형성되는 경우, 각각의 전구체가 사용될 수 있다. 또한, 이산화규소, 산화알루미늄 및 이산화지르코늄 층의 조합은 두 층 재료의 혼합물이나, 각 층 재료의 다양한 구배를 갖는 균일한 혼합물을 함유하는 단일 층을 형성하거나, 또는 별도의 층 재료로 연속적인 층을 형성함으로써 형성될 수 있다. 혼합 층 및 다중 층의 각 유형별 층을 형성하는 다양한 방법은 당업자에게 잘 알려져 있다.
본 발명에 따른 방법의 단계 c)에서 사용되는 착색 성분은 Co3(PO4)3, NH4MnP2O7, Fe4[Fe(CN)6]3, PbCrO4, BaMnO4, BaCrO4, Fe(OH)3, Fe(OH)2, Cu(OH)2, Ni(OH)2, Co(OH)2, Cr(OH)3, Mn(OH)2, V(OH)5, Bi(OH)3, Ce(OH)3, FeO, Fe2O3, Cu2O, CuO, CoO, CrO, Cr2O3, CrO2, MnO, Mn2O3, Mn3O4, VO, V2O3, VO2, V2O5, Bi2O3, Bi2O5, La2O3, La(OH)3, CeO2, Ce2O3, Ce3O4, Ce(OH)3, Ce(OH)4, Pr6O11, Pr(OH)3, Ne2O3, Nd(OH)3, Pm2O3, Pm(OH)3, Sm2O3, Sm(OH)3, Eu2O3, Eu(OH)3, Gd2O3, Gd2(OH)3, Tb4O7, Tb(OH)3, Dy2O3, Dy(OH)3, Ho2O3, Ho(OH)3, Er2O3, Er(OH)3, Tm2O3, Tm(OH)3, Yb2O3, Yb(OH)3, Lu2O3, 및 Lu(OH)3로 이루어진 군으로부터 선택된다.
착색 성분은 현탁액에 첨가하는 동안 또는 짧게 단계 c) 동안, 또는 대안적으로 단계 d)에서 산화될 수 있다. 산화제로서 공기, 산소, 과산화수소 또는 기타 공지된 산화제가 적어도 pH 2, 바람직하게는 적어도 pH 4에서 사용될 수 있다.
바람직하게는, 착색 성분은 상기 수득된 착색 안료 입자가 착색 안료 입자의 총 중량을 기준으로 0.5 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.75 중량% 내지 6 중량%, 더 바람직하게는 1 중량% 내지 2 중량%의 착색 성분을 포함하는 양으로 첨가된다.
본 발명은 또한 본원에 청구된 착색 안료를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 바람직한 실시양태에서, 이 조성물은 코팅, 래커, 페인트, 플라스틱, 종이 및 잉크이다.
선행 기술에 공지되어 있고 본 발명에 따른 목적에 적합한 임의의 플라스틱이 플라스틱으로 사용될 수 있다. 본원에 사용된 "플라스틱"은 플라스틱의 총 중량을 기준으로 적어도 50 중량%의 중합체를 함유하는 재료를 의미한다. 상기 중합체는 단독중합체, 공중합체 또는 그래프팅된 중합체일 수 있다. 또한, 중합체는 어택틱, 아이소택틱 또는 신디오택틱 중합체일 수 있다. 또한, 플라스틱은 열가소성, 엘라스토머, 열경화성 또는 열가소성 엘라스토머, 바람직하게는 열가소성이다. 제한 없이, 중합체는 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리케톤, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리(메트)아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 제한 없이, 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 착색 안료 입자는 공지된 기술 및 방법, 예를 들어 압출에 의해 플라스틱에 혼입될 수 있다. 착색 안료 입자는 일반적인 양만큼 플라스틱으로 가공된다. 따라서, 수득된 플라스틱은 플라스틱 총 중량을 기준으로 본 발명에 따른 제제를 0.1 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 중량% 내지 25 중량% 함유한다.
마지막으로, 본 발명은 코팅, 래커, 페인트, 플라스틱, 종이, 라미네이트, 건축 자재 또는 잉크를 착색하기 위한 착색 안료 입자의 용도에 관한 것이다. 건축 자재에는 시멘트, 모르타르, 돌, 블록, 클링커 및 플라스터링이 포함되지만 이에 제한되지는 않는다.
실시예
착색 안료 입자의 제조
실시예 1a: Fe 2 O 3 를 착색 성분으로 하는 착색 안료 입자의 제조
이산화티타늄계 안료 입자(200g)를 물(1ℓ)과 혼합하여 이산화티타늄계 안료 현탁액을 제공하였다. 그 현탁액을 60℃로 가열하고 산을 첨가하여 pH 값을 2로 낮췄다.
이후, FeSO4를 물과 혼합하여 Fe2O3로 환산된 FeSO4(20ml, 물 중량을 기준으로 5 중량%) 수용액을 제공하였다. 이 수용액을 10분의 코스에 걸쳐 이산화티타늄계 안료 현탁액에 첨가하였다. 그 후, FeSO4를 Fe2O3로 전환시키기에 충분한 양으로 H2O2를 천천히 첨가하여 Fe2O3 분산액을 수득하였다.
이어서, 알루민산나트륨을 착색 안료 입자의 총 중량을 기준으로 2.4 중량%의 산화알루미늄 층이 생성되는 양으로 30분 코스에 걸쳐 첨가하였다. 그런 다음 pH를 약 7의 값으로 조정하여 층 형성을 마무리했다. 착색 안료 입자를 여과하고, 세척하고, 건조시켰다.
실시예 1b: Fe 2 O 3 를 착색 성분으로하는 착색 안료 입자의 제조
실시예 1a의 프로토콜에 따라 착색 안료 입자를 수득하되, Fe2O3의 수성 용액 40ml를 사용했다.
실시예 1c: Fe 2 O 3 를 착색 성분으로하는 착색 안료 입자의 제조
실시예 1a의 프로토콜에 따라 착색 안료 입자를 수득하되, Fe2O3의 수성 용액 80ml를 사용했다.
실시예 1d: Fe 2 O 3 를 착색 성분으로하는 착색 안료 입자의 제조
실시예 1a의 프로토콜에 따라 착색 안료 입자를 수득하되, Fe2O3의 수성 용액 160ml를 사용했다.
CIELAB 결정
실시예 1a 내지 1d의 명도(L*)와 색조(a*) 및 (b*)는 다음과 같이 결정되었다: 결합제로서 독일 BASF에서 시판하는 Acronal LR 9014를 함유한 수성 래커 제형을 제공받고 교반했다. 그 다음, 착색 안료 입자를 첨가하고 균질한 혼합물이 수득될 때까지 혼합하였다. 그런 다음, 상기 혼합물을 독일 Erichsen GmbH &Co.KG의 Film Applicator 510을 사용하여 미국 Leneta Company에서 얻을 수 있는 차트에 도포하여 200μm 두께의 필름을 수득하였다. 상기 필름을 먼지가 없는 환경에서 24시간 동안 건조시켰다. CIELAB 결과는 독일 Byk Gardner의 Colour-view 장치인 Lichtart C/2°를 사용하여 결정되었다.
실시예 1a 내지 1d의 CIELAB 결과를 도 1에 나타내었다.
결과
Fe2O3를 첨가함으로써 색도 조절이 가능함을 알 수 있다. 각 값(a*, b*, L*)의 조정은 해당 실험에 사용된 Fe2O3의 양과 연결된다.
테스트 방법 및 테스트 결과
입자 크기 결정
이산화티타늄 입자의 크기는 미국 플로리다에 위치한 CPS Instrument, Inc.에서 구입할 수 있는 CPS 디스크 원심분리기 모델 DC 20000을 사용하여 결정되었다. 샘플은 제1 예비혼합물을 수득하기 위해 건조 안료 입자 2g을 헥사메타인산나트륨 용액(물 중 0.06질량%) 80g과 혼합하여 제1 예비혼합물을 수득함으로써 제조되었다. 헥사메타인산나트륨은 제1 예비혼합물이 균질화될 때까지 독일 라덴부르크 소재 BK Giulini GmbH로부터 상품명 Calgon N으로 상업적으로 입수 가능하다. 이어서, 상기 제1 예비혼합물 2g을 헥사메타인산나트륨 용액(수중 0.06질량%)에 첨가하고, 다시 혼합하여 충분히 균질화하여 제2 예비혼합물을 수득하였다. 이 제2 예비혼합물 100μl를 입자 크기 측정용 샘플로 사용했다. 원심분리기는 3,000 rpm에서 작동되었다. 보정 표준 매개변수는 다음과 같다:
입자 밀도: 1.385g/mL
피크 직경: 1.27μL
절반 높이 피크 폭: 0.08μL
유체 매개변수는 다음과 같다:
유체 밀도: 1.045g/mL
유체 굴절률: 1.344
유체 점도: 1.2cps

Claims (15)

  1. 이산화티타늄계 안료와 적어도 하나의 층을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 층은 착색 성분으로 개질되는 것을 특징으로 하는, 착색 안료 입자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안료 입자는 추가 층을 포함하는, 착색 안료 입자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    a) 상기 적어도 하나의 층은 상기 이산화티타늄계 안료와 상기 추가 층 사이에 위치하고/하거나;
    b) 상기 추가 층은 상기 이산화티타늄계 안료와 상기 적어도 하나의 층 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는, 착색 안료 입자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추가 층은 착색 안료로 개질되는 것을 특징으로 하는, 착색 안료 입자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 층 및 상기 추가 층은 독립적으로 이산화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화망간, 산화세륨, 이산화티타늄, 황산염계 및 인산염계 무기 화합물 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 착색 안료 입자.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 착색 안료 입자가 규소계 유기 화합물을 포함하는 최종 층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 착색 안료 입자.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 착색 성분은 Co3(PO4)3, NH4MnP2O7, Fe4[Fe(CN)6]3, PbCrO4, BaMnO4, BaCrO4, Fe(OH)3, Fe(OH)2, Cu(OH)2, Ni(OH)2, Co(OH)2, Cr(OH)3, Mn(OH)2, V(OH)5, Bi(OH)3, Ce(OH)3, FeO, Fe2O3, Cu2O, CuO, CoO, CrO, Cr2O3, CrO2, MnO, Mn2O3, Mn3O4, VO, V2O3, VO2, V2O5, Bi2O3, Bi2O5, La2O3, La(OH)3, CeO2, Ce2O3, Ce3O4, Ce(OH)3, Ce(OH)4, Pr6O11, Pr(OH)3, Ne2O3, Nd(OH)3, Pm2O3, Pm(OH)3, Sm2O3, Sm(OH)3, Eu2O3, Eu(OH)3, Gd2O3, Gd2(OH)3, Tb4O7, Tb(OH)3, Dy2O3, Dy(OH)3, Ho2O3, Ho(OH)3, Er2O3, Er(OH)3, Tm2O3, Tm(OH)3, Yb2O3, Yb(OH)3, Lu2O3, Lu(OH)3로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 착색 안료 입자.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 착색 성분은 Co3(PO4)3, NH4MnP2O7, Fe4[Fe(CN)6]3, PbCrO4, BaMnO4 및 BaCrO4로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 착색 안료 입자.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 층 및 상기 추가 층이 동일한 착색 성분으로 개질되거나, 또는 상기 적어도 하나의 층 및 상기 추가 층이 상이한 착색 성분으로 개질되는 것을 특징으로 하는, 착색 안료 입자.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    안료 입자는 착색 안료 입자의 총 중량을 기준으로 0.5 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.75 중량% 내지 6 중량%, 더욱 바람직하게는 1 중량% 내지 2 중량%의 착색 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 착색 안료 입자.
  11. 하기 단계를 포함하는, 착색 안료 입자를 수득하는 방법:
    a) 이산화티타늄계 안료의 수성 현탁액을 제공하는 단계,
    b) 상기 현탁액에 층 전구체를 첨가하는 단계,
    c) 상기 현탁액에 착색 성분을 첨가하는 단계, 및
    d) 상기 착색 성분으로 개질된 층 전구체로부터 층을 상기 이산화티타늄계 안료 상에 형성하여 착색 안료 입자를 수득하는 단계.
  12. 제10항에 있어서,
    착색 성분은 Co3(PO4)3, NH4MnP2O7, Fe4[Fe(CN)6]3, PbCrO4, BaMnO4, BaCrO4, Fe(OH)3, Fe(OH)2, Cu(OH)2, Ni(OH)2, Co(OH)2, Cr(OH)3, Mn(OH)2, V(OH)5, Bi(OH)3, Ce(OH)3, FeO, Fe2O3, Cu2O, CuO, CoO, CrO, Cr2O3, CrO2, MnO, Mn2O3, Mn3O4, VO, V2O3, VO2, V2O5, Bi2O3, Bi2O5, La2O3, La(OH)3, CeO2, Ce2O3, Ce3O4, Ce(OH)3, Ce(OH)4, Pr6O11, Pr(OH)3, Ne2O3, Nd(OH)3, Pm2O3, Pm(OH)3, Sm2O3, Sm(OH)3, Eu2O3, Eu(OH)3, Gd2O3, Gd2(OH)3, Tb4O7, Tb(OH)3, Dy2O3, Dy(OH)3, Ho2O3, Ho(OH)3, Er2O3, Er(OH)3, Tm2O3, Tm(OH)3, Yb2O3, Yb(OH)3, Lu2O3, Lu(OH)3로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    착색 성분은 수득된 착색 안료 입자가 착색 안료 입자의 총 중량을 기준으로 0.5 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.75 중량% 내지 6 중량%, 더욱 바람직하게는 1 중량% 내지 2 중량%의 착색 성분을 포함하는 양으로 첨가되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 착색 안료 입자를 포함하는 조성물.
  15. 코팅, 래커, 페인트, 플라스틱, 종이, 건축 자재 또는 잉크의 착색을 위한 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 착색 안료 입자의 용도.
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