JP2010501464A

JP2010501464A - スラグに圧縮させた熱分解二酸化チタン

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Publication number: JP2010501464A
Application number: JP2009526030A
Authority: JP
Inventors: ホフマンラルフ; シュタインギュンター; メンツェルフランク
Original assignee: Evonik Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2010-01-21
Also published as: WO2008025663A1; DE102006040591A1; EP2057236A1; US20090280309A1; CN101511946A; US8349441B2

Abstract

熱分解二酸化チタンは、それを予備脱気し、それをスラグに圧縮し、そして該スラグを粉砕し、及び場合によりそれらを分級することによってスラグに圧縮される。該スラグは、突き固め密度（ＤＩＮＥＮＩＳＯ７８７−１１に応じる）５００〜１２００ｇ／ｌによって特徴付けられる。

Description

本発明は、スラグに圧縮させた熱分解二酸化チタンに、熱分解二酸化チタンのスラグを製造するための方法に、及びそれらの使用に関する。

熱分解二酸化チタンは、ＴｉＣｌ₄もしくは他の蒸発可能なチタン化合物からの高温又は火炎加水分解によって製造されうることが公知である（Ｕｌｌｍａｎｎ’ｓＥｎｚｙｋｌｏｐａｅｄｉｅｄｅｒｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎＣｈｅｍｉｅ、第４版、２１巻、４６４頁（１９８２年））。

熱分解二酸化チタンは、極めて細かい粒子、低い嵩密度、高い比表面積、非常に高い純度、球状の粒子の形、及び孔の不在を特徴とする。

熱分解二酸化チタンの圧縮は、バインダー無しでは難しい。それというのも、熱分解二酸化チタンは、非常に乾燥しており、かつ毛管力が、およそ粒子の結合をもたらすことができないためである。

熱分解二酸化チタンは、静電的に凝集物を複雑にする高い表面電荷をしばしば有する。

粒子の適用のために、熱分解二酸化ケイ素が、顆粒に圧縮又は成形されうることが公知である。

熱分解二酸化チタンが、熱分解二酸化チタンと、湿潤剤、バインダー、基剤、及び整形助剤とを混合し、そしてこの混合物を押出し、その押出物を乾燥し、そしてそれらを焼成することによって二酸化チタンペレットに成形されうることが公知である（ＤＥ４０１２４７９号Ａ１）。

熱分解二酸化チタンが、尿素、グラファイト及び水で熱分解二酸化チタンを圧縮し、その混合物を乾燥し、それを微粉砕し、そしてそれを押出し又は錠剤化し、そして得られたペレットを熱処理することによってペレットに成形されうることも公知である（ＥＰ０３９４６７７号Ａ１）。

加えて、触媒担体として使用されうる熱分解二酸化チタンのペレットは、ＤＥ３８０３８９４号Ａ１において記載されている。

熱分解二酸化チタンが、水中で二酸化チタンを分散し、そしてそれを噴霧乾燥することによって、顆粒に成形されうることも公知である。該顆粒は、とりわけ、触媒担体として使用されうる（ＤＥ１９９２８８５１号Ａ１）。

公知のペレットは、再分散可能ではなく、又は他の構成成分、及び二酸化チタンを含有する欠点を有する。

本発明の目的は、定義された粒子サイズ、良好な測定性、高い嵩密度、低いダスト含有率及び良好な再分散性を有する易流動性生成物を得るように熱分解二酸化チタンを圧縮することである。

本発明は、突き固め密度（ＤＩＮＥＮＩＳＯ７８７−１１に応じる）５００〜１２００ｇ／ｌを有することを特徴とする、スラグに圧縮される熱分解二酸化チタンを提供する。

本発明の好ましい一実施態様において、前記の突き固め密度（ＤＩＮＥＮＩＳＯ７８７−１１号に応じる）は、６００〜８００ｇ／ｌであってよい。

本発明によって、熱分解二酸化チタンのスラグは、以下のような種々の分級物に分級されうる：
分級物Ｉ：突き固め密度６７８ｇ／ｌで０＜ｘ＜５００μｍ
分級物ＩＩ：突き固め密度７０２ｇ／ｌで２００μｍ＜ｘ＜５００μｍ
分級物ＩＩＩ：突き固め密度６０６ｇ／ｌで１００μｍ＜ｘ＜２００μｍ
分級物ＩＶ：突き固め密度６０５ｇ／ｌで０＜ｘ＜１００μｍ。

本発明の一つの好適な形状において、スラグに圧縮された熱分解二酸化チタンは、粒子サイズ２００μｍ＜ｘ＜５００μｍ、及び突き固め密度７０２ｇ／ｌ（分級物ＩＩ）を有してよい。

この分級物は、優れた易流動性及び低いダスト含有率を呈する。

スラグは、出発材料の圧縮によってロール圧縮で形成する多少引き延ばされた中間生成物に関する。それらは、第二の工程で場合により微粉砕される。

スラグの特性は、圧縮ローラーの回転測度に対応する変化によって確立された処理パラメータ、例えば与えられた工程管理方式、圧縮力、２つのローラー間のギャップの幅、及び圧力保持時間によって実施されうる。

圧縮は、バインダーを添加しない機械的圧縮を意味することが理解される。本発明の特定の一実施態様において、前記スラグは、定義された形状を有し、かつそのサイズ分布は、選別によって調整されうる。

スラグに圧縮された本発明による熱分解二酸化チタンは、高い輸送安定性を有する。

本発明は、さらに、熱分解二酸化チタンを、場合により予備的に脱気及び／又は圧縮させ、並びにスラグに圧縮させ、かつ該スラグを、破砕及び場合により分級することを特徴とする、スラグに圧縮され、かつ突き固め密度（ＤＩＮＥＮＩＳＯ７８７−１１に応じる）５００〜１２００ｇ／ｌを有する熱分解二酸化チタンの製造方法を提供する。

本発明による方法は、図に関して詳細に説明されている。

本発明のスラグを製造する方法を示す図。図式的に圧縮機２を示す図。沈降ダスト測定装置の概略図を示す図。熱分解二酸化チタンの顆粒化の流れ図を示す図。噴霧乾燥二酸化チタン顆粒ＡＥＲＯＰＥＲＬＰ２５／２０、及びＴｉＯ₂顆粒分級物ＩＶの粒子サイズ分布を示す図。顆粒分級物ＩＩの粒子サイズ分布を示す図。顆粒分級物ＩＩＩの粒子サイズ分布を示す図。本発明のスラグのダスチング挙動と、ＤＥ１９９２８８５１号Ａ１によって公知の二酸化チタン顆粒のダスチング挙動との比較を示す図。超音波処理後の、本発明のスラグの粒子サイズ分布と、ＤＥ１９９２８８５１号Ａ１によって公知の顆粒Ｐ２５／２０の粒子サイズ分布との比較を示す図。

図１によると、熱分解二酸化チタンは、予備脱気装置１中で脱気又は予備圧縮されうる。

場合により予備脱気された二酸化チタンは、圧縮機２によってスラグに圧縮される。得られたスラグは、スラグを粉砕するための装置３によって粉砕され、そして分級装置４によって分級又は選別される。

図式的に圧縮機２を示す図２によると、二酸化チタンは、スクリュー５によってチャンバー６中に導入され、２つのローラー７及び８によって連行されてスラグに圧縮される。

既に予圧された熱分解二酸化チタンを使用する場合に、この予備脱気の工程を省くことが可能である。予圧は、例えば、減圧ベルトフィルターによって実施されうる。前記の減圧ベルトフィルターは、ＥＰ０２８０８５１号Ａ１から公知である。

予備脱気された熱分解二酸化チタンは、"圧縮"工程において所望の突き固め密度に圧縮される（固められる）。

圧縮後に、前記スラグが粉砕される。適宜、続いて、それらを分級又は選別することが可能である。

選別によって得られた微粉は、予備脱気工程に再利用されうる。

本発明によって、予備脱気において使用される出発材料は、圧縮されていない、又は予圧された二酸化チタンであってよい。

前記の予備脱気は、圧縮への輸送前又は輸送中に実施されうる。

圧縮への輸送前に、前記の予備脱気は、焼結材料、例えば焼結金属からなるパイプによって、減圧を適用するために、実施されうる。

予備脱気は、輸送スクリューが、減圧を適用するための管を含む装置の下流に接続されうる場合に、輸送スクリュー中でも実施されうる。

本発明の他の一実施態様において、前記輸送スクリューは、予備脱気のための底部装置として使用されてよい。

さらに、予備脱気は、減圧を適用するための管内に配置された輸送スクリューによっても実施されうる。減圧が適用されるための管は、焼結材料、例えば焼結金属からなってよい。

前記の装置が、予備脱気管、例えば減圧を適用するための管、及び下流に接続された輸送スクリューからなる場合に、予備脱気は、圧縮されていない二酸化チタンが使用される場合の管中で実施されうる。

予圧された二酸化チタンを使用する場合に、予備脱気は、前記の管中で同様に実施されうる。この予備脱気工程を省くことも可能である。

減圧を適用するための管内に輸送スクリューを有する装置が、予備脱気のために使用される場合に、圧縮されていない二酸化チタンと予圧された二酸化チタンの双方が使用されうる。

熱分解二酸化チタンの予備脱気は、例えば運搬スクリュー又はスクレーパーによる連続した濾過ケークの除去で、濾過剤、例えば織物又は焼結材料、例えば焼結金属、焼結プラスチック、焼結セラミック、多孔質ガラス上での濾過によっても実施されうる。本発明の一実施態様においては、計測供給スクリューを有する焼結金属管が使用されうる。

前記の予備脱気は、沈降によっても実施されうる。

使用される出発材料は、親水性熱分解二酸化チタン又は疎水性熱分解二酸化チタンであってよい。

前記の疎水性熱分解二酸化チタンは、表面改質によって製造されうる。

前記の表面改質は、次の群からの１つ以上の化合物で実施されてよい：
ａ）（ＲＯ）₃Ｓｉ（Ｃ_nＨ_2n+1）及び（ＲＯ）₃Ｓｉ（Ｃ_nＨ_2n-1）のタイプのオルガノシラン
Ｒ＝アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル
ｎ＝１〜２０
ｂ）Ｒ’_x（ＲＯ）_yＳｉ（Ｃ_nＨ_2n+1）及びＲ’_x（ＲＯ）_yＳｉ（Ｃ_nＨ_2n-1）のタイプのオルガノシラン
Ｒ＝アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル
Ｒ’＝アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル
Ｒ’＝シクロアルキル
ｎ＝１〜２０
ｘ＋ｙ＝３
ｘ＝１、２
ｙ＝１、２
ｃ）Ｘ₃Ｓｉ（Ｃ_nＨ_2n+1）及びＸ₃Ｓｉ（Ｃ_nＨ_2n-1）のタイプのハロオルガノシラン
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ
ｎ＝１〜２０
ｄ）Ｘ₂（Ｒ’）Ｓｉ（Ｃ_nＨ_2n+1）及びＸ₂（Ｒ’）Ｓｉ（Ｃ_nＨ_2n-1）のタイプのハロオルガノシラン
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ
Ｒ’＝アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル
Ｒ’＝シクロアルキル
ｎ＝１〜２０
ｅ）Ｘ（Ｒ’）₂Ｓｉ（Ｃ_nＨ_2n+1）及びＸ（Ｒ’）₂Ｓｉ（Ｃ_nＨ_2n-1）のタイプのハロオルガノシラン
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ
Ｒ’＝アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル
Ｒ’＝シクロアルキル
ｎ＝１〜２０
ｆ）（ＲＯ）₃Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ’のタイプのオルガノシラン
Ｒ＝アルキル、例えばメチル、エチル、プロピル
ｍ＝０、１〜２０
Ｒ’＝メチル、アリール（例えば−Ｃ₆Ｈ₅、置換されたフェニル残基）
−Ｃ₄Ｆ₉、ＯＣＦ₂−ＣＨＦ−ＣＦ₃、−Ｃ₆Ｆ₁₃、−Ｏ−ＣＦ₂−ＣＨＦ₂
−ＮＨ₂、−Ｎ₃、−ＳＣＮ、−ＣＨ＝ＣＨ₂、−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂、−Ｎ−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂）₂
−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂
−ＯＣＨ₂−ＣＨ（Ｏ）ＣＨ₂
−ＮＨ−ＣＯ−Ｎ−ＣＯ−（ＣＨ₂）₅
−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₃、−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＮＨ−（ＣＨ₂）₃Ｓｉ−（ＯＲ）₃
−Ｓ_x（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＲ）₃、その際、Ｘ＝１〜１０、かつＲはアルキル、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチルであってよい
−ＳＨ
−ＮＲ’Ｒ’’Ｒ’’’（Ｒ’＝アルキル、アリール；Ｒ’’＝Ｈ、アルキル、アリール；Ｒ’’’＝Ｈ、アルキル、アリール、ベンジル、Ｃ₂Ｈ₄ＮＲ’’’’Ｒ’’’’’、その際、Ｒ’’’’＝Ａ、アルキル、及びＲ’’’’’＝Ｈ、アルキル）
ｇ）（Ｒ’’）_x（ＲＯ）_yＳｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ’のタイプのオルガノシラン
Ｒ’’＝アルキル
＝シクロアルキル
ｘ＋ｙ＝２
ｘ＝１、２
ｙ＝１、２
ｍ＝０、１〜２０
Ｒ’＝メチル、アリール（例えば−Ｃ₆Ｈ₅、置換されたフェニル残基）
−Ｃ₄Ｆ₉、−ＯＣＦ₂−ＣＨＦ−ＣＦ₃、−Ｃ₆Ｆ₁₃、−Ｏ−ＣＦ₂−ＣＨＦ₂、
−ＮＨ₂、−Ｎ₃、−ＳＣＮ、−ＣＨ＝ＣＨ₂、−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂、−Ｎ−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂）₂
−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂
−ＯＣＨ₂−ＣＨ（Ｏ）ＣＨ₂
−ＮＨ−ＣＯ−Ｎ−ＣＯ−（ＣＨ₂）₅
−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₃、−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＮＨ−（ＣＨ₂）₃Ｓｉ−（ＯＲ）₃
−Ｓ_x−（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＲ）₃、その際、Ｘ＝１〜１０、かつＲはメチル、エチル、プロピル、ブチルであってよい
−ＳＨ
−ＮＲ’Ｒ’’Ｒ’’’（Ｒ’＝アルキル、アリール；Ｒ’’＝Ｈ、アルキル、アリール；Ｒ’’’＝Ｈ、アルキル、アリール、ベンジル、Ｃ₂Ｈ₄ＮＲ’’’’Ｒ’’’’’、その際、Ｒ’’’’＝Ａ、アルキル、及びＲ’’’’’＝Ｈ、アルキル）
ｈ）Ｘ₃Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ’のタイプのハロオルガノシラン
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ
ｍ＝０、１〜２０
Ｒ’＝メチル、アリール（例えば−Ｃ₆Ｈ₅、置換されたフェニル残基）
−Ｃ₄Ｆ₉、−ＯＣＦ₂−ＣＨＦ−ＣＦ₃、−Ｃ₆Ｆ₁₃、−Ｏ−ＣＦ₂−ＣＨＦ₂
−ＮＨ₂、−Ｎ₃、−ＳＣＮ、−ＣＨ＝ＣＨ₂、−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂
−Ｎ−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂）₂
−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂
−ＯＣＨ₂−ＣＨ（Ｏ）ＣＨ₂
−ＮＨ−ＣＯ−Ｎ−ＣＯ−（ＣＨ₂）₅
−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₃、−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＮＨ−（ＣＨ₂）₃Ｓｉ−（ＯＲ）₃
−Ｓ_x−（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＲ）₃、その際、Ｘ＝１〜１０、かつＲはメチル、エチル、プロピル、ブチルであってよい
−ＳＨ
ｉ）（Ｒ）Ｘ₂Ｓｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ’のタイプのハロオルガノシラン
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ
Ｒ＝アルキル、例えばメチル、エチル、プロピル
ｍ＝０、１〜２０
Ｒ’＝メチル、アリール（例えば−Ｃ₆Ｈ₅、置換されたフェニル残基）
−Ｃ₄Ｆ₉、−ＯＣＦ₂−ＣＨＦ−ＣＦ₃、−Ｃ₆Ｆ₁₃、−Ｏ−ＣＦ₂−ＣＨＦ₂
−ＮＨ₂、−Ｎ₃、−ＳＣＮ、−ＣＨ＝ＣＨ₂、−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂、−Ｎ−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂）₂
−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂
−ＯＣＨ₂−ＣＨ（Ｏ）ＣＨ₂
−ＮＨ−ＣＯ−Ｎ−ＣＯ−（ＣＨ₂）₅
−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₃、−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＮＨ−（ＣＨ₂）₃Ｓｉ−（ＯＲ）₃
その際Ｒはメチル、エチル、プロピル、ブチルであってよい
−Ｓ_x−（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＲ）₃、その際Ｒはメチル、エチル、プロピル、ブチルであってよく、かつＸは１〜１０であってよい
−ＳＨ
ｊ）（Ｒ）₂ＸＳｉ（ＣＨ₂）_m−Ｒ’のタイプのハロオルガノシラン
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ
Ｒ＝アルキル、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル
ｍ＝０、１〜２０
Ｒ’＝メチル、アリール（例えば−Ｃ₆Ｈ₅、置換されたフェニル残基）
−Ｃ₄Ｆ₉、−ＯＣＦ₂−ＣＨＦ−ＣＦ₃、−Ｃ₆Ｆ₁₃、−Ｏ−ＣＦ₂−ＣＨＦ₂
−ＮＨ₂、−Ｎ₃、−ＳＣＮ、−ＣＨ＝ＣＨ₂、−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂、−Ｎ−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂）₂
−ＯＯＣ（ＣＨ₃）Ｃ＝ＣＨ₂
−ＯＣＨ₂−ＣＨ（Ｏ）ＣＨ₂
−ＮＨ−ＣＯ−Ｎ−ＣＯ−（ＣＨ₂）₅
−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₃、−ＮＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＮＨ−（ＣＨ₂）₃Ｓｉ−（ＯＲ）₃
−Ｓ_x−（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＲ）₃、その際、Ｘ＝１〜１０、かつＲはメチル、エチル、プロピル、ブチルであってよい
−ＳＨ
ｋ）次のタイプのシラザン

Ｒ＝アルキル
Ｒ’＝アルキル、ビニル
ｌ）Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５のタイプの環式ポリシロキサンであって、その際、Ｄ３、Ｄ４、及びＤ５は、−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ₃）₂−のタイプの単位３、４または５つを有する、環式ポリシロキサンである。例えば、オクタメチルシクロテトラシロキサンは、Ｄ４である

ｍ）次のタイプのポリシロキサン又はシリコーン油

ｍ＝０、１、２、３、．．．∞
ｎ＝０、１、２、３、．．．∞
ｕ＝０、１、２、３、．．．∞
Ｙ＝ＣＨ₃、Ｈ、Ｃ_nＨ_2n+1
ｎ＝１〜２０
Ｙ＝Ｓｉ（ＣＨ₃）₃、Ｓｉ（ＣＨ₃）₂Ｈ
Ｓｉ（ＣＨ₃）₂ＯＨ、Ｓｉ（ＣＨ₃）₂（ＯＣＨ₃）
Ｓｉ（ＣＨ₃）₂（Ｃ_nＨ_2n+1）
ｎ＝１〜２０
Ｒ＝アルキル、例えばｎ＝１〜２０であるＣ_nＨ_2n+1、アリール
例えば
フェニル及び置換されたフェニル残基、（ＣＨ₂）_n−ＮＨ₂、Ｈ
Ｒ’＝アルキル、例えばｎ＝１〜２０であるＣ_nＨ_2n+1、アリール
例えば
フェニル及び置換されたフェニル残基、（ＣＨ₂）_n−ＮＨ₂、Ｈ
Ｒ’’＝アルキル、例えばｎ＝１〜２０であるＣ_nＨ_2n+1、アリール
例えば
フェニル及び置換されたフェニル残基、（ＣＨ₂）_n−ＮＨ₂、Ｈ
Ｒ’’’＝アルキル、例えばｎ＝１〜２０であるＣ_nＨ_2n+1、アリール
例えば
フェニル及び置換されたフェニル残基、（ＣＨ₂）_n−ＮＨ₂、Ｈ。

前記の熱分解二酸化チタンは、圧縮されていない状態での出発材料として直接サイロから使用されうる。その場合には、突き固め密度（ＤＩＮＥＮＩＳＯ７８７−１１に応じる）４０〜６０ｇ／ｌを有してよい。

さらに、該熱分解二酸化チタンは、容器から取り出され、かつ出発材料として使用される場合に、突き固め密度（ＤＩＮＩＳＯ７８７−１１に応じる）５０〜２５０ｇ／ｌを有してよい。

さらに、例えば減圧ベルトフィルターによって一度圧縮され、かつ出発材料として使用される熱分解二酸化チタンは、突き固め密度（ＤＩＮＥＮＩＳＯ７８７−１１に応じる）２５０〜４５０ｇ／ｌを有してよい。

それら出発材料から圧縮された熱分解二酸化チタンは、突き固め密度５００〜１２００ｇ／ｌを有してよい。

該熱分解二酸化チタンが、疎水化された形で出発材料として使用される場合に、圧縮されていない状態で、突き固め密度（ＤＩＮＥＮＩＳＯ７８７−１１に応じる）４０〜２５０ｇ／ｌを有してよい。

前記の疎水化された熱分解二酸化チタンは、予圧されていない状態で、突き固め密度１５０〜４５０ｇ／ｌを有してよい。

前記の予圧は、例えば、減圧ベルトフィルターによって実施されうる。該減圧ベルトフィルターは、ＥＰ０２８０８５１号Ａ１から公知である。

前記の疎水化された熱分解二酸化チタンは、圧縮機によって、突き固め密度（ＤＩＮＥＮＩＳＯ７８７−１１に応じて）５００〜１２００ｇ／ｌまで圧縮されうる。

使用される熱分解二酸化チタンは、一次粒子サイズ５〜５０ｎｍ、及びＢＥＴ表面積３０〜１５０ｍ²／ｇ、有利には３５〜６５ｍ²／ｇを有してよい。

使用される熱分解二酸化チタンの水含有率は、１．５質量％未満であってよい。

該熱分解二酸化チタンは、公知の方法及び装置によって予圧されてよい。

例えば、ＵＳ４，３２５，６８６号、ＵＳ４，８７７，５９５号、ＵＳ３，８３８，７８５号、ＵＳ３，７４２，５６６号、ＵＳ３，７６２，８５１号、ＵＳ３，８６０，６８２号による装置が使用されうる。

本発明の好ましい一実施態様において、ＥＰ０２８０８５１号Ｂ１又はＵＳ４，８７７，５９５号による圧力ベルトフィルターによって予圧されている熱分解二酸化チタンが使用されうる。

該熱分解二酸化チタンは、例えばスクリューによって圧縮へ輸送されうる。

この輸送は、圧縮ローラーのローラーギャップへの、熱分解二酸化チタンの強制運搬である。

運搬スクリューが使用される場合に、該熱分解二酸化チタンは、ここで予備脱気が行われるために、予圧させることができない。

スラグの高い嵩密度を得るために、運搬スクリュー及び予圧された熱分解二酸化チタンが使用されうる。

使用される運搬スクリューは、体積の低下に伴う、又はピッチの増加を伴う、又は直径の減少を伴うスクリューであってよい。

該運搬スクリューは、減圧を適用するための管によって覆われてよい。この管は、焼結材料からなってよい。二酸化チタンの予備脱気は、本明細書で、ローラーギャップへの輸送と同時に輸送スクリューで実施される。

スラグへの圧縮は、１つ又は双方が同時に脱気作用を有してよい、２つのローラーによって実施されうる。

有利には、平滑であってよい２つの圧縮ローラーを使用することが可能である。それらは、型出しされてもよい。その型出しは、１つの圧縮ローラー上で、又は双方の圧縮ローラー上でのみ存在してよい。

その断面は、軸方向に平行な溝からなってよい。これとは別に、該断面は、あらゆる構成においてくぼみ（へこみ）からなってよい。

本発明の他の一実施態様において、少なくとも１つのローラーは、減圧ローラーであってよい。この実施態様において、該ローラーは、焼結金属で覆われてよい。

脱気作用を達成することを可能にするために、該ローラーは、焼結金属から製造され、又は濾過剤で、例えば織物で覆われていてよい。

熱分解二酸化チタンの脱気が、ローラーによって可能である場合に、運搬スクリュー又は供給管で実施されうる付加的な予備脱気で計量分配することが可能である。

該ローラーを、予備脱気のために使用する場合に、該ローラーは、平滑な又は断面の表面を有してよく、かつこの表面は、ほんのわずかに生成物の取り入れ口を改良するために溝を彫られてよい。

前記の圧縮は、均一な密度を有するスラグを得るために熱分解二酸化チタンの均一な加圧を確実にすべきである。

本発明による方法を実施するために、特許文献ＤＥ−Ｂ１８０７７１４号に記載されているような装置を使用することも可能である。

グリットを防ぐために圧縮において平滑ローラーを使用することが好ましい。脱気が実施されうるために、焼結材料、例えば焼結金属又は焼結セラミックからなる１つ又は２つのローラーを使用することも可能である。

圧縮後に、前記スラグは粉砕される。この目的のために、選別のそのメッシュサイズによって粒子サイズを定義する選別造粒機が使用されうる。該メッシュサイズは、５０μｍ〜２０ｍｍ、有利には２００μｍより大きくてよい。

スラグを粉砕するために、定義されたギャップ、又は歯車ローラーを有する２つの逆回転ローラーを有する装置を使用することも可能である。

粉砕スラグは、篩、選別、又は分級機によって分級されうる。これは、微粉（２００μｍ未満の粒子）を除去することができる。

使用される篩は、十字流篩（ｃｒｏｓｓｆｌｏｗｓｉｆｔｅｒ）、向流たわみ篩（ｃｏｕｎｔｅｒｃｕｒｒｅｎｔｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓｉｆｔｅｒ）等であってよい。

使用される分級機は、サイクロンであってよい。

分級において除去された微粉（２００μｍ未満の粒子）は、本発明による過程中で再利用されてよい。

圧縮後及び／又は分別中に、前記スラグは、固形性を増加するために焼結されうる。

ダスト含有率の決定
ダスト含有率を、ＤＩＮ５５９９２−２に応じて定量する。

ダスト含有率を定量するために使用される装置の略図を、図３で示す。

ダスト含有率を定量するために、本発明のスラグの、又はＤＥ１９９２８８５１号Ａ１による比較生成物の一定量（５ｇ）が、立下り管の上部での装填系へ導入される。測定の開始前に、これは、弁によって底部に閉じられる。立ち下り管の末端は、閉じられる。測定の開始の時点で、この弁は、特定の時間間隔の間に開かれて、試料が立下り管中へ落下しうる。落下中に、及び立下り管の底部にぶつかる場合に、試料は、空中へダストを放出する。この気流は、落下中に、管中でのダストの均一な分散を確実にする。続いて、懸濁物質が、沈殿し始める。立下り管の下端で、懸濁物質によって生じる光吸収が、測光感知器によって測定される。前記の沈殿物は、ＰＣによって時間の関数として吸光度の形でプロットされる。該吸光度は、相対粒子濃度の測定値である。

積分ダスト値は、時間に対する吸光度の経過から決定されうる。該積分ダスト値は、以下の式のように、開始時間ｔａから３０ｓ後の測定の終了まで測定された沈降物の分布から決定される：

該積分ダスト値は、ダスト放出の量を記載している。１６ｓ〜３０ｓの間の積分ダスト値は、"ダスト値"として公知でもある。それは、細かいダストの情報を含み、かつ細かいダスト含有量の測定値である。

１ｓ〜３０ｓの間の積分ダスト値は、粗大な及び細かいダストからなるダストの合計量を記載している。

本発明によってスラグに圧縮された熱分解二酸化チタンは、全ての適用に対して有利であるダストの欠乏を有する。それは、損失無しに、及びダスト公害無しに、混合物中へ取り込まれうる。

前記の熱分解二酸化チタンが圧縮されているにもかかわらず、本発明のスラグは、十分な再分散性を有する。

本発明によってスラグに圧縮された熱分解二酸化チタンは、バインダーを有さない。

本発明によってスラグに圧縮された熱分解二酸化チタンは、化粧品、例えば日焼け止め、光触媒塗料、染料、無機ペイント系における添加剤として、もしくはシリコーンにおける熱安定剤として、又はセラミック産業のための原材料として、ダスト無しに使用されうる。

使用される熱分解二酸化チタンは、表１において挙げられた生理化学的特徴を有するＰ２５二酸化チタン（ＡＥＲＯＸＩＤＴｉＯ₂ Ｐ２５）である。"ＨｏｃｈｄｉｓｐｅｒｓｅＭｅｔａｌｌｏｘｉｄｅｎａｃｈｄｅｍＡｅｒｏｓｉｌｖｅｒｆａｈｒｅｎ"［Ａｅｒｏｓｉｌ加工による高分散性金属酸化物］、第４版、１９８９年２月、ＤｅｇｕｓｓａＡＧの出版物の"Ｐｉｇｍｅｎｔｅ"［顔料］の第５６番から公知である。

二酸化チタンを製造するために、揮発性チタン化合物を、水素と空気からなる可燃性ガス火炎中へ噴霧する。多くの場合、四塩化チタンを使用する。この物質は、水素／酸素反応において形成された水の影響下で加水分解して、二酸化チタン及び塩酸を与える。該二酸化チタンは、火炎をやめた後に、二酸化チタンの一次粒子及び一次アグリゲートがアグロメレートする、いわゆる凝結域に入る。この工程で一種のエアロゾルとして存在する生成物を、サイクロン中でガス状の附随の構成成分から分離し、そして湿熱気で後処理する。

前記二酸化チタンの粒子サイズは、反応条件例えば火炎温度、水素もしくは酸素含有率、四塩化チタンの容量、火炎中の滞留時間、又は凝結域の長さの助力によって、変動しうる。

ＢＥＴ表面積を、ＤＩＮ６６１３１に応じて窒素で決定する。

突き固め体積を、ＡＳＴＭＤ４１６４−８８に基づいて決定する。

装置：ＤＩＮ５３１９４、区分５．２ｂ−ｆに応じた、ＥｎｇｅｌｓｍａｎｎＳＴＡＶ２００３突き固め体積計
２ｍｌ毎に記録する、測定シリンダー２５０ｍｌ
誤差限界最大±０．１ｇでバランスを取る。

手順：
突き固め体積計の計数器を１０００行程に設定する。測定シリンダーの風袋を計る。
顆粒を測定シリンダー中に２５０ｍｌの標線まで満たす。
質量（±０．１ｇ）を書き留める。
測定シリンダーを突き固め体積計中へ留め、そして測定器の電源を入れる。
突き固めの終了→１０００行程後に装置の電源を自動的に切る。
約１ｍｌまで突き固め体積を読む。

計算：
Ｅ：顆粒質量（ｇ）
Ｖ：読み取った体積（ｍｌ）
Ｗ：水含有率（質量％）（試験法Ｐ００１に応じて決定する）

ｐＨは、疎水性触媒を支持する場合に、４％水性分散液で、及び１：１（水：エタノール）で定量する。

粉末状二酸化チタンを、Ｂｅｐｅｘロール圧縮機で圧縮した。バインダー又は水を、添加しなかった。続いて、針様圧縮物を、最大粒子サイズ５００μｍ（分級物Ｉ）に選別造粒した。続いて、この顆粒を選別によって分級し、分級物ＩＩ（２００μｍ＜ｘ＜５００μｍ）並びに分級物ＩＩＩ（１００μｍ＜ｘ＜２００μｍ）及びＩＶ（０＜ｘ＜１００μｍ）になった。

この方法の流れ図を、図４において示す。

確立された条件を、表２において示す。

沈降ダストを、ＬｏｒｅｎｚＳＰ３測定装置で定量した。

粒子サイズ分布を、分級物ＩＩＩ及びＩＶに関してＨＯＲＩＢＡ−ＬＡ９２０によって、及びＡＥＲＯＰＥＲＬＰ２５／２０によって定量した。この目的のために、その顆粒を、水で分散させ、そして直ちに分析した。

粗大な分級物ＩＩの粒子サイズ分布を、ＲｅｔｓｃｈＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製のＣＡＭＳＩＺＥＲによって定量した。

結果：
本発明は、分級物ＩＩＩ及びＩＶで、ＤＥ１９９２８８５１号から公知の二酸化チタン顆粒と同様の粒子サイズ分布を有する顆粒を得る試みであった。

本発明による圧縮法による二酸化チタン圧縮物の製造は、噴霧乾燥による公知の方法によるよりも極めて高価ではないことが期待されている。それというのも、少なくとも、噴霧乾燥の、熱及び従ってエネルギー集中工程が、無しで済まされるためである。

図５は、噴霧乾燥二酸化チタン顆粒ＡＥＲＯＰＥＲＬＰ２５／２０、及びＴｉＯ₂顆粒分級物ＩＶの粒子サイズ分布を示す。該図から、顆粒分級物ＩＶが、ＡＥＲＯＰＥＲＬＰ２５／２０よりもわずかに広い粒子サイズ分布を有することが見出されうる。

図６は、顆粒分級物ＩＩの粒子サイズ分布を示す。

図７は、顆粒分級物ＩＩＩの粒子サイズ分布を示す。

顆粒分級物ＩＩは、優れた流動の挙動及びダストの極度の欠乏を特徴とする。

前記のダストが事実上完全に沈降される、ダスチングの挙動及び従って顆粒サイズ２００μｍ＜ｘ＜５００μｍを有する顆粒分級物ＩＩのダストの極度の欠乏は、図５から取られてよい。

範囲Ｉにおいて、相対的なダスト濃度の測定値である、吸光度における顕著な低下は、急速な沈降を示す。

範囲ＩＩにおける２０又は３０秒後の低い吸光度は、特に事実上、粒子が長時間懸濁されたままではないために、低い微粉含有率を示す。

従って、粒子サイズ２００〜５００μｍを有する粗大な顆粒だけでなく、同様の粒子サイズ分布を有する細かい顆粒分級物、例えば顆粒ＡＥＲＯＰＥＲＬＴｉＯ₂ Ｐ２５／２０が、極めて低いダスト含有率を有することが見出されている。

本発明による方法によって、熱分解二酸化チタンＰ２５の突き固め密度を、５倍より多くだけ増加することが可能である。

粉末状熱分解ＴｉＯ₂ Ｐ２５は、突き固め密度１３０ｇ／ｌを有する。

噴霧乾燥熱分解二酸化チタンＡＥＲＯＰＥＲＬＰ２５／２０は、突き固め密度７３０ｇ／ｌを有する。

表３は、本発明によって製造された熱分解二酸化チタンＰ２５の顆粒の突き固め密度及び嵩密度を示す。

図８は、本発明のスラグのダスチング挙動と、ＤＥ１９９２８８５１号Ａ１によって公知の二酸化チタン顆粒のダスチング挙動との比較を示す。

図９は、超音波処理後の、本発明のスラグの粒子サイズ分布と、ＤＥ１９９２８８５１号Ａ１によって公知の顆粒Ｐ２５／２０の粒子サイズ分布との比較を示す。

１脱気装置、２圧縮機、３スラグ粉砕装置、４分級装置、５スクリュー、６チャンバー、７圧縮ローラー（平滑ローラー）、８支持ローラー

Claims

突き固め密度（ＤＩＮＥＮＩＳＯ７８７−１１に応じる）５００〜１２００ｇ／ｌを有することを特徴とする、スラグに圧縮された熱分解二酸化チタン。
熱分解二酸化チタンを、場合により予備的に脱気及び／又は圧縮させ、並びにスラグに圧縮させ、かつ該スラグを、粉砕及び場合により分級することを特徴とする、請求項１に記載のスラグに圧縮された熱分解二酸化チタンの製造方法。
予圧された熱分解二酸化チタンを使用することを特徴とする、請求項２に記載のスラグに圧縮された熱分解二酸化チタンの製造方法。
添加剤としての請求項１に記載のスラグに圧縮された熱分解二酸化チタンの使用。