(57)【要約】【課題】良好な熱安定性、好ましくは先行技術のものよりも優れた熱安定性を有し、かつ好ましくは淡色の更なる亜鉛フェライト着色顔料を提供する。【解決手段】該課題は０．０１〜４質量％のマグネシウム含有率を有する亜鉛フェライト着色顔料の形態で達成された。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．０１〜４質量％のマグネシウム含有率を有する亜鉛フェライト着色顔料。
【請求項２】
請求項１に記載の亜鉛フェライト着色顔料の製造方法において、亜鉛フェライト着色顔料の組成に相応の酸化亜鉛と酸化鉄との初期混合物を含む又は生じさせる溶液若しくは原材料混合物を、か焼に先行して又はか焼の間に１種以上のマグネシウム化合物と一緒に混合させ、そうしてか焼後に０．０１〜４質量％のマグネシウム、好ましくは０．０５〜０．６質量％のマグネシウムを亜鉛フェライト着色顔料中に存在させることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の亜鉛フェライト着色顔料の、焼付けエナメル又はコイル被覆材料、プラスチック、砂粒、石炭砂岩、エナメル若しくは陶磁器釉の着色のための使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛フェライト着色顔料、その製造方法及びその使用に関する。特に、増大された熱安定性を有する淡色の亜鉛フェライト着色顔料に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピネル格子に結晶化する亜鉛フェライトを、その化学量論的組成、添加物、粒径、結晶形及び表面特性に応じて、軟磁性体用の出発物質として、腐食防止剤又は着色顔料として使用できる。
【０００３】
“タン”顔料は、非フェリ磁性着色顔料に対して英語を母語とする地域内で現れた用語である。
【０００４】
ＵＳ−Ａ３８３２４５５号は、亜鉛フェライト顔料の製造方法を開示している。５〜６のｐＨ及び４９〜５２℃の温度で硫酸鉄（ＩＩ）溶液から、酸化亜鉛又は炭酸亜鉛上に生じるオキシ水酸化鉄の沈殿物を濾過し、かつ固形分を洗浄し乾燥させ、かつか焼する。
【０００５】
ＵＳ−Ａ２９０４３９５号によれば、亜鉛フェライト顔料は、相応の鉄含有溶液及び亜鉛含有溶液からの共沈と引き続いての濾過、洗浄、乾燥及びか焼、若しくは水性懸濁液中で得られたオキシ水酸化鉄と酸化亜鉛との均質混合物のか焼の何れかによって製造される。か焼は１０００℃以下の温度で、触媒、例えば塩酸又は塩化亜鉛を添加して実施される。
【０００６】
ＵＳ−Ａ４２２２７９０号は、亜鉛フェライト又はマグネシウムフェライトを製造するためのか焼操作が、アルカリ金属ケイ酸塩を該混合物に添加することによっていかに改善されるかを開示している。濾過用の凝集剤として、硫酸アルミニウムを添加することが可能である。
【０００７】
高い色純度の塩化物不含の亜鉛フェライト顔料のか焼の間に、Ａｌ２Ｏ３形成化合物及びＰ２Ｏ５形成化合物を添加することがＤＥ−Ａ３１３６２７９号に開示されている。
【０００８】
添加物無しの高い色純度の亜鉛フェライト顔料を、ＥＰ−Ｂ１５４９１９号に従って、所定の粒径及び表面積の針状α−ＦｅＯＯＨ並びに所定の表面積の酸化亜鉛を使用することによって得ることができる。
【０００９】
ホウ酸又はリン酸ホウ素は、か焼後の冷却特性を改善する。
【００１０】
最後にＪＰ−Ｂ５７０１１８２９号においては、耐熱性の黄色亜鉛フェライト顔料を製造するために酸化チタンが添加される。
【００１１】
Ｔ．Ｃ．パットンの顔料ハンドブック，第一巻，特性及び経済性，３４７頁及び３４８頁，ジョンウィリー＆サン社，ニューヨーク  １９７３年（T.C.Patton in Pigment Handbook,vol.1,Properties and Economics,PP.347 and 348,John Wiley&Sons,NewYork 1973）は、得られた非等軸晶系の亜鉛フェライトを開示している。
【００１２】
それらは、顕著な耐光性及び耐候性によって並びに高い熱安定性によっても名高いので、より低い熱安定性の黄色酸化鉄と赤色酸化鉄との混合物の代わりにも使用される。
【００１３】
それらを、特に砂粒、石炭砂岩、エナメル、陶磁器釉、焼付けエナメル若しくはプラスチックの着色に適用できることが判明している。
【００１４】
亜鉛フェライト顔料が７００℃より高い高温で製造されるという事実にかかわらず、それらは種々の系において、特に有機物質を着色するために使用される際に変色レベルの変化を受ける。これらの系においては、従って該顔料をしばしばもはや熱安定性であるとみなすことができない。プラスチックの着色においては、例えば約２５０℃より高い温度で既により暗い、汚い色調への変色があまりに目立つので、亜鉛フェライト顔料を用いる着色はもはや合理的でないということが判明している。これは特に、比較的高い加工温度を要求するプラスチック、例えばポリアミド又はＡＢＳプラスチックの着色の場合である。
【００１５】
ＤＥ−Ａ３８１９６２６号は、熱安定性の亜鉛フェライト着色顔料、その製造方法及びその使用を開示している。リチウム化合物を酸化亜鉛と酸化鉄との初期混合物に添加することによって、リチウムを含む亜鉛フェライト着色顔料を製造する。これらの亜鉛フェライト着色顔料をＤＩＮ５３７２２に従ってＰＨ−ＨＤにおいて耐熱性試験する際、該亜鉛フェライト着色顔料は２６０℃及び可能な最低試験温度（＝２００℃）で製造された基準試料に基づく、ＤＩＮ６１７４による色差２．８ΔＥ＊単位を有する。３００℃の加工温度での結果は、５．０ΔＥ＊単位であった。しかしながら、その色の位置においては、これらの顔料はドープされていない亜鉛フェライトよりも明度が２．５より大きいＬ＊単位だけ暗い。
【特許文献１】ＵＳ−Ａ３８３２４５５号
【特許文献２】ＵＳ−Ａ２９０４３９５号
【特許文献３】ＵＳ−Ａ４２２２７９０号
【特許文献４】ＤＥ−Ａ３１３６２７９号
【特許文献５】ＥＰ−Ｂ１５４９１９号
【特許文献６】ＤＥ−Ａ３８１９６２６号
【特許文献７】ＪＰ−Ｂ５７０１１８２９号
【非特許文献１】Ｔ．Ｃ．パットンの顔料ハンドブック
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の課題は、良好な熱安定性、好ましくは先行技術のものよりも優れた熱安定性を有し、かつ好ましくは淡色の更なる亜鉛フェライト着色顔料を提供することであった。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
該課題は、０．０１〜４質量％のマグネシウム含有率を有する亜鉛フェライト着色顔料の形態で達成された。
【００１８】
３００℃以下、又はそれよりさらに高い温度でのプラスチックの着色における適度な熱安定性のためには、好ましくは０．０５〜０．６質量％という驚くべき少量のマグネシウムを添加することで十分である。これらの顔料は、従ってポリアミド又はＡＢＳプラスチックへの導入にも好適である。亜鉛フェライト中の４質量％より高いマグネシウム含有率では、より暗い褐色の色調へと顔料の色合いが顕著に変わる。
【００１９】
亜鉛フェライト着色顔料は好ましくは、２６０℃でのＤＩＮ５３７７２による色差ΔＥ＊＜３、より好ましくは＜２．４を有している。
【００２０】
亜鉛フェライト着色顔料は好ましくは、３００℃でのＤＩＮ５３７７２による色差ΔＥ＊＜５、より好ましくは＜４．０を有している。
【００２１】
亜鉛フェライト着色顔料は好ましくは、ＤＩＮ５３７７２によるＰＥ−ＨＤ原色において測定された明度Ｌ＊＞５２．５、より好ましくは＞５３．５を有している。
【００２２】
亜鉛フェライト着色顔料は、好ましくは０．１５×０．５μｍの粒径を有している。
【００２３】
また本発明は、本発明の亜鉛フェライト着色顔料の製造方法を提供する。
【００２４】
本方法は、亜鉛フェライト着色顔料の組成に相応の酸化亜鉛と酸化鉄との初期混合物を含む又は生じさせる溶液若しくは原材料混合物を、か焼の前に又はか焼の間に１種以上のマグネシウム化合物と一緒に混合させ、そうしてか焼後に０．０１〜４質量％のマグネシウム、好ましくは０．０５〜０．６質量％のマグネシウムを亜鉛フェライト着色顔料中に存在させることを特徴とする。
【００２５】
本発明の熱安定性の亜鉛フェライト着色顔料の製造の関連で使用されるマグネシウム化合物は、好ましくは炭酸マグネシウム、フッ化マグネシウム、塩化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、リン酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、チタン酸マグネシウム、ジルコン酸マグネシウム、マグネシウムフェライト、亜鉛酸マグネシウム、ホウ酸マグネシウム、アルミン酸マグネシウム、スズ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、及びさらに一般的に公知のマグネシウム塩又はマグネシウム塩含有化合物である。
【００２６】
事実上、乾燥混合物の場合には炭酸マグネシウムを使用することが好ましく、依然として濾過されるべき懸濁液の場合には好ましくは低溶解度のマグネシウム化合物を使用することが好ましい。また、好ましくは天然のマグネシウム含有鉱物、例えばマグネサイト又はドロマイトを使用することも可能である。さらに、好ましくは有機マグネシウム化合物を添加してよい。
【００２７】
熱安定性試験を１９８１年９月のＤＩＮ５３７７２に従って熱可塑性プラスチックにおける１％の顔料の着色によって実施し、その際、測定される変数は導入温度を増加した際に可能な最低試験温度と比較した試料の色の偏差である。
【００２８】
ＰＥ−ＨＤ原色における明度Ｌ＊の測定を、１９８１年９月のＤＩＮ５３７７２に従って実施する。
【００２９】
また本発明の方法の利点は、少量のマグネシウム化合物が添加されることで、先行技術と比較してか焼温度を低くできるという事実に見出されるべきである。
【００３０】
本発明は付加的に、焼付けエナメル又はコイル被覆材料、プラスチック、砂粒、石炭砂岩、エナメル若しくは陶磁器釉を着色するための本発明の亜鉛フェライト着色顔料の使用を提供する。当業者にとって、本発明の亜鉛フェライト着色顔料の汎用は技術水準である。プラスチックの着色において、例えば本発明の亜鉛フェライト着色顔料を溶融状態で添加し、混合させてかつ加工する。
【００３１】
以下の実施例は本発明を説明するが、その結果本発明は限定されるべきではない。
【実施例】
【００３２】
実施例１
５５２１ｋｇの針鉄鉱（４８５９ｋｇのＦｅ２Ｏ３に相当する）及び２４１３ｋｇの酸化亜鉛（９９．６質量％のＺｎＯを有する）を含む９２００ｌの均質化された水性懸濁液を濾過して、２１．８ｋｇのＭｇＯを炭酸マグネシウムの形態で約３２質量％の乾燥固形分を含む濾塊に添加し、それらの成分を好適な混合装置内で均質に混合させ、かつ該混合物を８１０℃で約３０分間か焼する。冷却後、０．３質量％のマグネシウムを含むクリンカーを粉砕する。これにより、淡色の鮮明な帯黄褐色顔料が得られる。
【００３３】
得られた顔料をＤＩＮ５３７７２に従ってＰＥ−ＨＤにおいて耐熱性試験した際、二軸スクリュー押出機内及びＡｒｂｕｒｇ社の射出形成機内での加工後の１質量％の顔料の着色の結果は、２６０℃で製造された試料及び基準としての可能な最低試験温度（＝２００℃）で製造された試料についてのＤＩＮ６１７４による色差２．０ΔＥ＊単位であった。３００℃の加工温度では、結果は３．０ΔＥ＊単位であった。
【００３４】
比較例１
マグネシウムを添加をしないことで、導入温度２６０℃について６．８のΔＥ＊単位及び導入温度３００℃について９．４のΔＥ＊単位が見られた。ＤＩＮ５３７７２の試験においては、ＤＥ３８１９６２６号に従って製造された顔料と比較して、本発明により製造された顔料は１より大きい単位だけ色が明るい。
【００３５】
実施例２
３００ｇの針鉄鉱懸濁液（Ｆｅ２Ｏ３としてのＦｅ含有率：５．１％）を、０．２９ｇの炭酸マグネシウム及び１４８ｇのＺｎＯと一緒に混合させ、かつ次いで好適な混合装置内で均質に混合させ、かつ８５０℃で約３０分間か焼する。冷却後、クリンカーを粉砕する。これにより、淡色の鮮明な帯黄褐色顔料が得られる。
【００３６】
２６０℃でのＰＥ−ＨＤに見られる色差は、２００℃で成形された小板に対して３．０ΔＥ＊単位であった。ＤＩＮ５３７７２に従って試験する際、ＤＥ３８１９６２６号に従って製造された顔料と比較して、本発明により製造された顔料は１．５より大きい単位だけ色が明るい。
【００３７】
【表１】
2005126719.tif 000002