JPS5899121A - 二酸化チタンスラリ−の製造法 - Google Patents

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】 装置ｖ１４は水分散製樹脂塗料あるいは水解性樹脂ｌＩ
ｋ科等の水性塗料・インキ及び抄紙−塗工紙の製紙分骨
に最適なる顔料縁二酸化チタン（Ｊ　Ｉ　８　Ｋｚｔｔ
ム）スラリーの製造方法に関する。

近年、我がＩＩにおいても省エネルギーあるいは工１ｍ
！１１１１の一点から塗料・インキ・製紙工業等の需要
家において、水系のＳ科分散工穫の省力化が積極的に行
われ１分散１鵬の省略あるいは低減が可能な二酸化チタ
ンスラリーに対する要望がとみに増大している。

二酸化チタンスラリーの調製法には大別して二通りがあ
り、一つは製品化しｔ包装１前の粉体すなわち、粗顔料
→湿式粉砕→分級→表面処理−＃ｒ過・洗浄・脱水→乾
燥→微粉砕を経た粉体を分散剤を用いて所定固形物濃度
に再リパルプするもので、顔料濃度１０囁以上の高濃度
のものが得鳥いことが特徴であるが、反面、貯槽壁面や
管壁にドライフレークが生じ易く、取扱いに細心の注意
が必要である。現在、実用化されているものはこの方法
によるものがほとんどと見られる。今一つの！１ｌｌＩ
ｌＩｌ法は表面処理タイプ二酸化チタン製品化の中間１
糧、すなわ′ち、無機表面処理剤被覆工程終了後、ｒ遇
−洗浄−脱水工程より得ｔ１フィルターケーキ”に適切
な分散剤を加えて再リパルプするもので、スラリーの分
散安定性に優れ％またドライフレークが生じＫくいとい
う利点を有している反面、高顔料濃度が得られ難いとい
う難点を肩している。

二酸化チタンスラリーに需要家で使用する条件Ｋｆｔし
た水パクンスにあることが必須条件であ抄、最低頗′Ｐ
＃換Ｗ≦０慢以上が要求される。また。

貯職中に増粘、沈降のない低粘度安定スラリーが望壇れ
ることは品質１作業性の上から鍮を俟たない。

本発明は前述後者すなわち、１フイルターケーキ”より
出発する方法の改良であって、スラリー〇性能すなわち
、粘度、貯蒙安定性、塗料−インキに使用しｔ場合の隠
蔽力、着色力等の特性を向上させる目的でフィルターケ
ーキを再リパルプ、スラリー化の段階で従来行っていな
かった湿式粉砕工程を採用して、無機表面処理工程で一
部発生ず石表面処理削単独の凝集物もしくは表面処理剤
の韻１！校子包括凝集物を破砕し、分散せしめるところ
に崎１ｍ管有する力性である。

本発明の方法を場慣する友めに以下に公知の１１イター
ケー中”出発の従来法と対比説明をする。使用二酸化チ
タン粗顔料は公知の硫酸法（チタン鉱石まｔはチタンス
ラッグを濃硫酸で溶解→チタニル硫酸として浸出５含水
酸化チタンへ熱加水分解→無水二酸化チタンに焼成）及
び塩素法（天然ｔ７ｔは合成ルチル鉱の塩素化→四塩化
チクチタン溜分Ｉ１１→無水二酸化チタンへ気相酸化）
Ｋより得、先ず従来法で乾式粉砕（場合によっては省略
）→湿式粉砕→分級（場合によっては省略）→無機表面
処理剤被覆−＃濾過・洗浄・脱水→リノ〈ルプしてスラ
リー化して製品としてい几従米法にさらに１本発明では
続いて湿式粉砕を加味して製品化することを特徴として
いる。

本発明においては分散剤を加える前の二階化チタンスラ
リーの含水率を＊０慢以下にする必要があるが、そのた
めＫに公知の高圧脱水あるいは真空脱水、更には本発明
者が先に特許出願、中である無機表面処理剤被覆後湿式
粉砕をして濾過・洗浄・脱水を行う高密度充填Ｐ滓を得
る方法が効果的であって、本発明はいずれの方法を経た
ものＫも適用しうる。

スラリー化段階で添加する分散剤は縮合燐酸系（トリポ
リ燐酸ソーダ、ヘキサメタ燐酸ソーダ、ピロ燐酸ソーダ
等）及びポリカルボン酸系（ノグコ８腎−ｊＯ参０１ア
クアリックＤＬ　−４４０％ポイズＳａＯ、アロロンＴ
　−４１１０等）　、ノニオン系（エマルゲンＬ−参〇
、エマルゲン／コθ等）の各種分散剤を無機１ｌＩ１１
処理削の稽拳に応じて適切に組合わせて使用する必要が
ある。普几、この工程ではニーグー、ディスパーザ−等
の？ｌｔ分散機器の使用が効果を上げる。

本発明における湿式粉砕工程にはサンドミル形式の機器
の使用が好適であり、メディアはガラスピーズ、アルｉ
ナビーズ、ジルコニアビーズ、オフ タワサンド等が用いられ、ディス＾やヴエツセルの形状
等により多くの市販ａｍがある。この際被粉砕物の清音
時間は約１０−４０分種度が適嶋で６為。

本発明の方法により製造されるスラリーの銘柄は適用さ
れる無機表面処理剤の種＊＜含水チタニア、含水シリカ
、含水アルミナ、燐酸チタン、燐酸シリカ、燐酸アル建
等の単独もしくは複数の組合わせ）Ｋ応じて種々のもの
が可能である。また。

これ等スラリーを長期保存する場合はノブコサイド８Ｎ
−コｉｓ　　等の防腐剤の微量添加が必要である。

以下実施例により更に祥しく本発明の二酸化チタンスラ
リー製造方法を説明する。

実権例／ ローラーずルで粉砕されｔ硫酸性ルチル粗顔料（−次粒
子０．１Ｓμ）　５００　Ｋｆを水でリノくルプしてｅ
　ｏ　ｏ　ｔ／Ｊｊ　　スラリー（分散剤としてノプコ
８Ｎ　−ｊ　Ｏｅ　ＯをＴｉｅ、　　に対してｏ、７％
　）となし、振動ミル粉砕（メディア　ジルコニアボー
ル）ヲシてからスラリー濃度をコｏ　ｏ　Ｐ　／１３に
下げて分級し、ファインスラリーのみを集めて濃度調１
１（ココ０？／！ンし、／　／　Ｊ　！Ｊ　（Ｔｉｅ、
、コ５ＯＫｐ）を無機表面処理工程へ。スラリー管り０
℃に力ｎ温してチタニル硫酸溶液（／　（７（７ｆ　／
Ｊ　ａｌ　Ｔｉ　Ｏｔ　）コ３１投入後−〇分熟成し、
次いで珪酸ソーダ溶液＜４ｏｔ／４３ａｓ　８１０．　
）　コ／Ｊ投入して同じく１０分熟成して更にアルミン
酸ンーダ溶液（１００ｆ／Ｊ　ａｓ＾１．〇−ｊｊＪ投
入して同様−０分の熟成の後、稀硫酸（コｏｏｔ／４３
）を用いて中和し、−０分熟成後、高圧プレスフィルタ
ーで濾過・洗浄・脱水した。Ｆ滓の固形物製置は４都憾
であつ几。このｆ滓１５１ｂ（Ｔ１０，１００ＫＰ）を
ニーグーに移し、トリポリ燐酸ソーダ０．１　？及びポ
イズ！３０（花王アトラス製ポリカルボン陵系分散剤）
０．３ｂ、工マルゲンＬ−４１１（７（花王アトラス饗
ノニオン系分散剤）０、−即を投入し、混練して流動化
させｔ後、ディスパーザ−で完全にスラリー化し１次い
でサンドミル粉砕（メディア　ガラスピーズ）をし、−
参時間弛〈攪拌しながら熟成し７ｔｆ＆、表−ｌ記載の
二酸化チタンスラリーを得た。因みに再リパルプしてス
ラリー化する段階で湿式粉砕を行わなかつ友もののスラ
リー粘度は≦Ｊ　Ｏｏｐｓと高く、まｔ１経時増粘傾向
が１０日で／ダ／　ＯＱｐ＃と大であつ几。

実権ＩＰｌコ ローラーミルで粉砕しｔ硫酸法粗頗科（−次粒子Ｏ，コ
Ｊｓ）１００ＫＩを水でリパルプして参〇Ｏｔ／Ｊ　　
スラリ−（分散剤としてノプコ５ｗ−５ｏｅ。

をＴｔｏ、　　Ｋ対して０．／　！Ｉチ）となし、？！
権ｆＰｌｔと同様操作でファインスラリーを得、濃ｆｉ
ｌ整（−−Ｏｆｆ／４３）Ｌ、て／／Ｊ４Ｊ（Ｔ１０．
−５ｏＫり）を無機表面処理工程へ。スラリーをりＯ″
ＯＫＯＫ加温タニル硫酸溶液（１００ｆ／４３　ａａＴ
ｉｏ、　）コＳ１投入後２０分熟成し、次いで硫酸アル
ミ溶液（１０ｊｔ／４３ａ８＾１，０．　）　！　／　
Ｊを投入して同じく２０分熟成後、苛性ソーダ溶液（，
２ｏｏｔ／１３）を用いて中和し、−０分熟成の後、高
圧プレスフィルターでｒ過・洗浄・脱水した。Ｐ滓の固
形物濃覆に４Ｓ％であつ几。

コノＰ滓ｌｓ　２１９　＜Ｔｌｏ、１０ｏＫｙ）　ｔ＝
−Ｆ−Ｋ１１し、以下分散剤にヘキサメタ燐酸ノーｆ０
．３Ｋｐ。

ボイズ３ＪＯ／、ＯＫｐを用いる′以外は実権例１と同
様操作を行い、表−７記載の二酸化チタンスラリーを得
た。因みにスラリー化段階で湿式粉砕を行わなかったも
ののスラリー粘寝は７１０　ｂｐｓと高く、マた、経時
増粘傾向が７０日で／　ｅ　ｓ　ｏ　ｏｐｓと大であつ
ｔ。

実施例３ 実権例−と同様のルチル粗顔料を用いて同様操作でファ
インスラリーを得、濃度調整（−一〇Ｐ／Ｊ）Ｌ、て／
　ｔ　Ｊ　ｉ４　（Ｔｔｏ、　ａｓ　（７ＫＪＦ）　ｔ
　無機表ｆｆｉ処理工租へ。スラリーを７０°Ｃに加温
して珪酸ン−ｆ［Ｉ（４０１／Ｉｔ＠ｍＦＮｏ、）：１
：１９Ｊｔ投入シて一〇分熟成１次いで硫壊アルミ溶液
（ｔｏｚｔ／４３ａｓ＾１，０．　）　４＋　４　Ｊ投
入して一〇分熟成後、稀硫酸（−〇〇ｆ；／−ｅ）を用
りて中和。−０分熟成後、高圧プレスフィルターでｆ過
・洗◆・脱水した。Ｐ滓の固形物濃ｔｎ４２’４であつ
ｔ、このｒ滓／１／Ｋｐ　（Ｔ１０．　／ｐ　０Ｉｒ９
　）をニーｆ−Ｋｆ４し、　以下分散剤（トリポリ燐暖
ンーダｏ、ｓＫｐ、エマルゲンＬ−１゜％ｏ、ｓＫｙを
柑いる以外は実権例１と同様操作を行い、表−ｌ記載の
二酸化チタンスラリーｔ％＊＊因みにスラリー化段階で
湿式粉砕を行わなかつｔもののスラリー粘度は９コＯａ
ｐｅと高＜ｓ　ｔｙ’を経時増粘傾向がｉｏ日でコ−０
０ｃｐｓと大であった。

次に実権例／〜３の対照として以下の参考試料を準備し
た。

参考例／ １ＮＩＩｆｌｌ／のＰ滓をドライ’ｒ−４”ｔｓＯ”ｃ
で１時間の乾燥をし、スチームマイクロナイザーで微粉
砕して実権例Ｉの対照二酸化チタン顔料粉滓を得た。

参考例コ、Ｊ ’ｊ！　ｍ　ｆＭＪコ、ＪのＰ滓をそれぞれドライヤー
でｌｊθ℃で１時間の乾燥をし、スチームマイクロナイ
ザーで微粉砕して実檜例コ、Ｊの対照顔料粉体を得度。

次いで本発明に従って製遺される二酸化チタンスラリー
を評価する定めに、先ず一つニ１！梅例／と３の二酸化
チタンスラリー及び対照として参考例１と３の二酸化チ
タン粉体を用いてエマルジョン塗料（配合は表−一に記
載）を調製し、表−１で性能の比較を実施し友。用いｔ
エマルジョン樹脂はモビニール＋／／ム（ヘキスト合成
製）で酢酸ビニル系である。二つ目としてｗｍｍココ二
酸化チタンスラリー及び対照の参考例コの二酸化チタン
粉体を用いてアクリルエマルジョン系で塗料化（配合は
表−３に記載）シ、表−Ｊで性能比較を１！権した。用
いた樹脂にアクリル・スチレン共重合体エマルジョンで
モビニール≠フ０フ（ヘキスト合成製）である。

表　　−７ 表−コ 表　　−３ 以上の如く本発明は、スラリー化工程において従来性わ
れていなかった湿式粉砕をｉｉＩ！施するという簡単な
操作たよって顔料として要求される粘質、貯蔵安定性、
隠蔽力、着色力等の特性を向上させるという効果をも几
らしたものである。

出願人　小名浜堺化学株式会社 代理人　坂　本　栄　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 頗科級二醗化チタンを襞遣するに際し、無機表閑被覆処
   理された二酸化チタンを含むスラリーの含水率を事０嘩
   以下に脱水しｔ後、分散１ｉＩＩ會加え、Ｒ１ａ状スラ
   リーとなし、次いで１５１式粉砕することを特徴とする
   頗科級二酸化チタンスラリーの製造法。