JPH0124732B2 - - Google Patents

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JPH0124732B2
JPH0124732B2 JP2622480A JP2622480A JPH0124732B2 JP H0124732 B2 JPH0124732 B2 JP H0124732B2 JP 2622480 A JP2622480 A JP 2622480A JP 2622480 A JP2622480 A JP 2622480A JP H0124732 B2 JPH0124732 B2 JP H0124732B2
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JP
Japan
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slurry
weight
titanium dioxide
fines
aluminum oxide
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JP2622480A
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English (en)
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JPS56125216A (en
Inventor
Uiruson Bureiku Deibitsudo
Uorutaa Derukaado Aruberuto
Maachin Sheehan Jerarudo
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Wyeth Holdings LLC
Original Assignee
American Cyanamid Co
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Publication date
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  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はTiO2を製造するための硫酸塩プロセ
ス又は塩化物プロセスの何れかからの中間製品
(in−process material)から全部又は一部が製
造される高い固形分含有率の二酸化チタンスラリ
ーに関する。該中間製品は乾燥又はミル粉砕され
ておらず、そして低い量の酸化アルミニウム被覆
を有する。得られるスラリーは硬い沈降物形成に
対する抵抗性、スラリー熟成後の良好な粘度安定
性、及び常法により製造された二酸化チタン顔料
を用いて全体がつくられた慣用の高乾燥隠蔽性ス
ラリー(high dry hide slurries)の塗料光学的
性質に少なくとも等しい塗料光学的性質を有す
る。 二酸化チタンは現在のところ市販の主たる白色
顔料である。それは一般には、硫酸塩の如きチタ
ン塩の水性溶液を加水分解しそして加水分解物を
750〜1000℃でか焼するか、又はハロゲン化チタ
ン、たとえば四塩化チタンを800℃又はそれ以上
の高い温度で酸化し、続いて600℃より低い温度
に冷却することにより製造される。か焼又は酸化
から生じる生成物は、湿式又は乾式摩砕によつて
粉砕される実質的量の過大の粗粒TiO2粒子を含
有する。乾燥に続いて湿式粉砕すると凝集体のセ
メント化を引き起こすことが多く、そのため更に
ミル粉砕を必要として後に滑らかなきめの
(smooth textured)顔料生成物を得ることがで
きる。乾式ミル粉砕操作において、懸濁化剤及び
分散助剤がミル粉砕期間中しばしば導入されて該
顔料の微細な均一粒径粒子への粒径減少を促進す
る。乾式粉砕のための有効な手段は流体エネルギ
ーミルであり、それによれば顔料粒子は空気又は
スチームの如きガス状流体によつて、高速度で内
方に螺旋運動する渦巻きの外側部分へそして高い
回転速度及び相対的に低い内側速度で渦巻きを保
持しそれにより顔料凝集体が破砕され得るような
方法で運ばれる。 以前は、二酸化チタンスラリーは乾燥した完成
顔料を適当な分散剤と共に水中に入れることによ
つて製造された。米国特許3536510号によれば、
乾式ミル粉砕されたアナターゼTiO2が適当な分
散剤、好ましくはアルカノールアミンを使用して
水中に分散されている高い固形分含有率アナター
ゼスラリーが記載されている。米国特許第
3758322号には、適当な分散剤を使用してルチル
スラリーを製造するのに粗粒を含まない(grit−
free)解膠した(deflocculated)非含水性の酸
化物処理されたTiO2が使用されているところの
高固形分スラリーが記載されている。西ドイツ特
許第1908611号はポリリン酸ナトリウムを使用し
て分散せしめられた仕上げられたルチルTiO2
水混合物を使用する高い固形分含有率ルチル
TiO2水混合物に関する。 高乾燥隠蔽性二酸化チタンスラリーは、もし低
い量の酸化アルミニウムで被覆されているなら
ば、中間製品、即ち、流体エネルギーミル粉砕さ
れておらず且つ乾燥されていないものから製造す
ることができることを見出した。この物質は単独
で又は常法により製造され、乾燥されそしてミル
粉砕された顔料と組合わせて使用して本発明のス
ラリーを製造することができる。 本発明に使用するための出発二酸化チタン物質
は塩化物法又は硫酸塩法の何れかによつて得るこ
とができる。方法に依存するが、燃焼又はか焼は
約2重量%までの酸化アルミニウムを二酸化チタ
ンに焼き付けするために塩化アルミニウムの如き
アルミニウム塩の存在下に行なわれる。この物質
は反応器又はか焼器に存在し、そして水と混合さ
れて約15−30重量%固形分を有する粗製スラリー
を形成し、該粗製スラリーは実質的量の過大な粗
粒TiO2粒子を含有し、該粒子は次いでたとえば
サンドミル中で摩砕することによつて粉砕され
る。次にスラリーはそれを325メツシユ(U.S.標
準)スクリーンを通過することによつて湿式分級
される。好ましくは、振動式二重デツキスクリー
ンが使用される。本発明の高乾燥隠蔽性スラリー
を製造するのに使用されるのは上記スクリーンを
通過するこの物質である。 この物質は以後“微細物”(fines)と呼ぶ。 依然としてスラリー形態にある“微細物”は次
いで約0.3〜3重量%の含水酸化アルミニウムで
被覆される。酸化アルミニウムが約0.3%より少
なく使用されるならば後に所望の55〜70重量%の
範囲の固形分含有率を得るための過において困
難がある。3%より多くを使用する場合には、保
持された水は、後にフイルターケークの所望の55
−70重量%固形分に達することを困難とする。一
般に酸化アルミニウムはアルミン酸ナトリウム又
は関連した化合物の如き塩の形態で添加される。
一般により大きい量の水酸化物を有するこの被覆
段階は二酸化チタン工業においては良く知られて
おり、そして公知方法で行なうことができる。 得られる低度に酸化アルミニウム被覆された二
酸化チタンスラリーは、次いで固形分含有率を所
望される55〜70重量%、好ましくは約60〜65%、
最も好ましくは約62〜64%に増加させることによ
つて高乾燥隠蔽性の、高い固形分含有率スラリー
にされる。一般にこれは二酸化チタンに対する少
量の標準有機分散剤を添加して回転蒸発器におい
て又は過により行なわれる。分散剤は有効量に
おいて、一般に約0.3〜2重量%の量で使用され
る。 スラリーの固形分含有量は、上記の濾過又は蒸
発による濃縮操作の代りに又はそれに加えて、多
量の、即ち約12〜15重量%の含水酸化物被覆を有
する乾燥完成二酸化チタン顔料を添加することに
よつて増加させることができる。乾燥完成顔料が
使用される場合、それはスラリー固形分の約90重
量%まで、好ましくは約60重量%まで、最も好ま
しくは約20〜55重量%の範囲であるべきである。 本発明において特に有用であることがわかつた
分散剤は有機高分子電解質及びその他のもの、た
とえば2−アミノ−2−メチル−1−プロパノー
ル、トリエタノールアミン、ソルビトール、マン
ニトール、及び水溶性塩である。たとえば、ロー
ムアンドハース社により販売されているタモール
(Tamol) 731及びタモール 850、タブリユ・
アール・グレースにより販売されているダクサツ
ド(Daxad) 30、ダイヤモンド−シヤムロツ
ク社(Diamond−Shamrock Corporation)に
より販売されているノプコサント(Nopcosant)
K、ユニロイヤル社(Uniroyal、Inc)のポリ
ウエツト(Polywet) ND−1及びND−2及
びアメリカンシアナミド社(American
Cyanamid Co.)のシアナマー(Cyanamer)
P−35が使用された。 下記実施例により更に本発明を説明する。 実施例 1 低度にAl2O3処理されたTiO2スラリーの製造 二酸化チタン顔料は四塩化チタンの燃焼から成
る塩化物法により湿式分級工程によつて製造し
た。325メツシユU.S.標準篩を通過するスラリー
材料は約30重量%固形分を有することがわかつ
た。それを容器に入れ、そしてPHを水酸化ナトリ
ウムにより約9.2に上げた。約70℃に加熱した後、
水との1:1混合物におけるアルミン酸ナトリウ
ムを加えてTiO2の乾燥基準で約0.8%Al2O3を与
え、そして約30分間熟成せしめた。次いでPHを20
%硫酸の添加により7.0±0.2に調節し、そして被
覆したスラリーを約2時間熟成した。 次いでスラリーを除去し、フイルターケーキを
熱水で洗浄した。この点で、フイルターケーキは
約50%の固形分含有率を有していた。 フイルターケーキを撹拌及びフイルターケーキ
中のTiO2の乾燥重量に基づき0.63重量%の2−
アミノ−2−メチル−1−プロパノール(AMP)
の添加により再スラリー化した。次に乾燥完成顔
料(約14%の含水アルミニウム酸化物被覆を有す
るフラツトラテツクス(flat latex)タイプ)を
添加して64重量%に固形分含有率を増加させた。
チキソトロープ〔アテージ(Attage1− −50)〕
及び殺細菌剤(bacteriocide)〔バンサイド
(Vancide) TH〕を全スラリーを基準として
それぞれ0.62及び0.5重量%の割合で加えた。次
にこの仕上げられた高固形分の低酸化アルミニウ
ム被覆スラリーを200メツシユニユーアーク金網
篩(Newark wire cloth sieve)を通して処理
してTiO2凝集体を分解及び/又は除去した。 得られるスラリーは下記組成を有していた: 全スラリーの% 再スラリー化した フイルターケーキ 65.4 乾燥TiO2 33.3 分散剤 0.63 チキソトロープ 0.62 殺細菌剤 0.05 実施例 2〜4 実施例1の方法を繰返して下表に示された組成
を有するスラリーを製造した。再スラリー化した
フイルターケーキの各々は0.6%Al2O3で被覆され
た。
【表】 実施例 5 0.6%Al2O3を微細物スラリーに添加し、該スラ
リーを薄膜式回転蒸発器によつて66重量%固形分
に増加させ、そして0.3%AMP分散剤を使用して
該スラリーを解膠した状態にスラリーを保持した
ことを除いて実施例1の方法を繰返した。乾燥し
た仕上げられた二酸化チタン顔料はスラリーに加
えなかつた。 実施例 6 7.5%Al2O3及び6.5%SiO2被覆を有する乾燥完
成顔料を分散剤、チキソトロープなど慣用の添加
剤を加えて水中に分散させて得られるスラリーに
比較して上記スラリーの各々の着色力を決定する
ために、各々を典型的アクリル系ラテツクス塗料
処法を使用して塗料とした。各塗料はポリアクリ
ル系ラテツクス〔ロームアンドハース社のロープ
レツクス(Rhoplex)AC−490〕をベースとしそ
して上記スラリーの一つと共に他の常用の成分を
含有していた。 次いで得られる塗料の各々は、各塗料200gを
薄い酸化クロム緑色顔料16gと合わせ、混合物を
振とうし、それらを一夜熟成させ、6″×0.003″バ
ードフイルムアプリケータ(Bird film
applicator)を使用してモレスト(Morest)017
チヤート上に引きのばし(draw downs)を形成
し、そして引きのばしを一夜熟成した後に着色力
を測定した。 該塗料の相対的着色力は、チヤートの白色部分
上の標準(常法により製造されたスラリー)及び
試験試料の緑色反射率(green reflectance)を
測定することにより決定された。得られる反射率
値はキユベルカームンクの式(Kubelka−Munk
equation)によつてK/S値に変換した。次に試
験すべき試料の着色力を下記式により決定した。 試料の着色力=K/S標準/K/S試料×100 標準と比較して実施例1−5のスラリーから製
造された塗料に対する結果は下記の如くであつ
た:試 料 着色力 標 標 …… 実施例1 +2% 〃 2 等しい 〃 3 +4% 〃 4 +2% 〃 5 +2% 従つて、高度に被覆された二酸化チタン顔料を
乾燥し且つ流体エネルギーミル粉砕するという高
価で激しいエネルギーのかかる工程の必要性をな
くし又は減少させると共に同等又はより良好な着
色力を有する塗料が本発明のスラリーから得られ
た。 実施例 7 四塩化チタンの燃焼に先立ち、得られる二酸化
チタンの重量を基準として1.2重量%酸化アルミ
ニウムが該顔料に焼き付けされるように塩化アル
ミニウムを加えたことを除いて実施例1の方法を
繰返して二酸化チタン顔料スラリーを製造した。
実施例1の残りの部分をアルミン酸ナトリウム添
加を含めてこの材料に対して実施した。得られる
スラリーの着色力を常法により製造したスラリー
と比較して実施例6の方法に従つて評価した。 結果は次の通りであつた:試 料 着色力 標準 …… 実施例7 +7% この実施例は低い量の酸化アルミニウムの存在
下に形成された基剤二酸化チタンの使用からの本
発明における更に有利な効果を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 高い隠蔽力、約55〜70重量%の固形分含有率
    および有効量の分散剤を有する水性二酸化チタン
    顔料スラリーにおいて、二酸化チタン源として、
    未乾燥のミル粉砕されている湿式分級された、
    325メツシユスクリーンを通過し且つ含水酸化ア
    ルミニウム約0.3〜3重量%で被覆されている微
    細物を使用することを特徴とする改良された水性
    二酸化チタン顔料スラリー。 2 約60%までの該微細物が乾燥され且つミル粉
    砕された二酸化チタン顔料により置換されている
    特許請求の範囲第1項記載のスラリー。 3 該微細物がチタン含有塩(titaniferous
    salts)の燃焼によつて形成される特許請求の範
    囲第1項記載のスラリー。 4 該チタン含有塩の燃焼が燃成物に約2重量%
    までの酸化アルミニウムを焼き付けするように塩
    化アルミニウムの存在下に行なわれる特許請求の
    範囲第3項記載のスラリー。 5 該微細物がチタン鉄硫酸塩溶液の可水分解か
    ら誘導される特許請求の範囲第1項記載のスラリ
    ー。 6 得られる加水分解物が焼成物に約2重量%ま
    での酸化アルミニウムを焼き付けするようにアル
    ミニウム塩の存在下にか焼される特許請求の範囲
    第5項記載のスラリー。 7 該固形分含有率が約60〜65重量%である特許
    請求の範囲第1項記載のスラリー。 8 希薄なスラリーの形態にある該微細物を過
    又は水の蒸発によつて濃縮する特許請求の範囲第
    1項記載のスラリー。
JP2622480A 1980-03-04 1980-03-04 Highly dried sheltering tio2 slurry Granted JPS56125216A (en)

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