JP2942182B2 - 二酸化チタン顔料の処理法、二酸化チタン顔料および紙製造におけるその使用 - Google Patents

二酸化チタン顔料の処理法、二酸化チタン顔料および紙製造におけるその使用

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二酸化チタン顔料
の表面処理法、新規な二酸化チタン顔料、並びにこの新
規な二酸化チタン顔料及び前記の方法によって得られた
ものを紙の製造に使用することに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】二酸化チタン特にルチル型のものは製紙
工業において不透明顔料として有益下に使用することが
できることが知られている。これは、二酸化チタンが高
い屈折率を有する白色顔料であり、また最適な粒度（一
般には０．２〜０．３μｍ）とした場合に光を最ともよ
く拡散する化合物の１つであるからである。
【０００３】紙への二酸化チタンの組み込みは、通常、
水中に予め分散されたセルロース繊維と二酸化チタンと
を混合することよりなる。次いで、セルロース繊維と二
酸化チタン粒子との間の静電引力によって多かれ少なか
れ効率的な結合が行われ得る。セルロース繊維は、本
来、負に帯電される。
【０００４】二酸化チタンで着色された紙の不透明度
は、特に紙の二酸化チタン顔料含量に左右される。かく
して、それは、セルロール繊維に対する二酸化チタンの
結合レベル及び二酸化チタンの物理化学的保留性の関数
である。
【０００５】不透明顔料として現在使用されている二酸
化チタンは、不十分と思われる物理化学的保留性を有す
る。物理化学的保留性は、二酸化チタンが紙のセルロー
ス繊維上に保持される能力を量的に表わしたものであ
る。本明細書では、保留性レベルは、組み込み間で使用
される二酸化チタンの総量に対するセルロース繊維に有
効に結合された二酸化チタンの量の比率と定義される。
この物理化学的保留性の低いレベルは、プロセスに対し
て経済上の損害を与え、汚染や流出物再循環の問題を提
起し、そして紙又は積層物の最終不透明性を低下させ
る。
【０００６】その上、二酸化チタン顔料の物理化学的保
留性の能力は、紙を製造するのに使用される水の硬度の
関数として変動する。かくして、軟水に対して満足な物
理化学的保留性レベルを有する顔料は、硬水に対して必
ずしもこの同じ特性を有しない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】かくして、本発明の第
一の目的は、セルロース繊維に対する良好な物理化学的
保留性を有する生成物をもたらす二酸化チタン顔料の表
面処理法を提供することである。本発明の第二の目的
は、高い物理化学的保留性も有する二酸化チタン顔料を
提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的に対して、第一
に、本発明は、二酸化チタン顔料の表面処理法におい
て、次の工程、 ・二酸化チタン顔料の水性懸濁液を形成し、 ・第一工程において、顔料の表面上にアルミナホスフェ
ートの層を沈着させ、 ・第二工程において、アルミナホスフェートの第一層上
にアルミナの層を沈着させ、 ・懸濁液から顔料を回収する、 各工程を含むことを特徴とする二酸化チタン顔料の表面
処理法に関する。
【０００９】また、本発明は、アルミナホスフェートの
層、次いでアルミナの層、次いで酸化マグネシウムの層
で連続的に被覆された二酸化チタンコアを含む二酸化チ
タン顔料に関する。
【００１０】更に、本発明は、上記の方法を実施するこ
と、及びアルミナ層の沈着の第二工程の後にその顔料に
酸化マグネシウム層を沈着させることを特徴とする二酸
化チタン顔料の表面処理法に関する。
【００１１】最後に、本発明は、上記の顔料又は上記方
法によって得られた顔料を製紙工業において又は紙積層
体の製造に使用することに関する。
【００１２】
【発明の実施の形態】上記の如き顔料又は上記の方法の
どれか１つによって得られた顔料は高い物理化学的保留
性を有する。一般には、かかる顔料は紙が良好な不透明
性を保持するのを可能にする。加えて、それは、通常、
良好な耐光堅牢度を有する。
【００１３】第一に、本発明は、二酸化チタン顔料の表
面処理法において、次の工程、 ・二酸化チタン顔料の水性懸濁液を形成し、 ・第一工程において、顔料の表面上にアルミナホスフェ
ートの層を沈着させ、 ・第二工程において、アルミナホスフェートの第一層上
にアルミナの層を沈着させ、 ・懸濁液から顔料を回収する、 各工程を含むことを特徴とする二酸化チタン顔料の表面
処理法に関する。
【００１４】かくして、この処理は、顔料の表面上にア
ルミナホスフェートの第一層を直接形成し、次いでアル
ミナホスフェートの第一層上にアルミナの第二層を形成
することよりなる。
【００１５】主としてルチル型の二酸化チタンからなる
二酸化チタン顔料の水性懸濁液が出発物質として使用さ
れる。この懸濁液は、当業者に周知の任意の手段によっ
て例えばサルフェート又は塩素法によって形成される。
この懸濁液における二酸化チタン顔料の濃度は、通常、
１００〜５００ｇ／ｌの範囲内である。この分散液は、
それを分散し且つ安定化させるために分散剤を随意に含
有することができる。これは、特に分散剤を使用した二
酸化チタンの分散液を粉砕することによって得ることが
できる。分散剤は、次の化合物、即ち、２−アミノ−２
−メチル−１−プロパノール、テトラピロ燐酸カリウム
若しくはナトリウム、ヘキサメタ燐酸カリウム若しくは
ナトリウム、又はポリアクリル酸重合体若しくは共重合
体のアルカリ金属塩例えばポリアクリル酸のアンモニウ
ム塩若しくはナトリウム塩から選択することができる。
燐酸塩系化合物を使用するときには、それらは、一般に
は、二酸化チタンの重量を基にしてＰ2 Ｏ5 の重量とし
て表わして０．１〜０．５重量％程度の濃度で存在す
る。
【００１６】表面処理プロセスは、一般には、６０℃よ
りも高い温度で実施される。この温度は処理全体を通し
て維持されるが、しかし出発分散液の温度を８０℃に単
に上げ次いで熱源を使用せずに処理を継続することも企
図することができる。処理の第一工程は、顔料の表面上
に沈着によってアルミナホスフェートの層を付着させる
ことよりなる。
【００１７】本明細書において、用語「アルミナホスフ
ェート」は、オキシ水酸化燐アルミニウム化合物を意味
する。特には、本発明に従って二酸化チタン顔料の表面
上に沈着されるこのオキシ水酸化燐アルミニウム化合物
は、下記の操作条件下に沈殿によって得ることのできる
ものと規定することができる。かくして得られるこのオ
キシ水酸化燐アルミニウム化合物は、特に本発明に従っ
た顔料の保留性及び光堅牢性を含めて種々の特性に寄与
する物質である。
【００１８】通常、このアルミナホスフェートの第一層
は、特に溶液の形態にあるアルミニウム塩及び及び燐化
合物から沈着される。第一工程で導入されるアルミニウ
ム塩の量に関して言えば、この量は、二酸化チタンの重
量を基にしてＡｌ2 Ｏ3 の重量として表わして０．５〜
３％の間であるのが好ましい。更に好ましくは、０．５
〜２％の量で導入することができる。使用するアルミニ
ウム塩は、一般には、塩基性水酸化塩類である。特に、
アルミン酸ナトリウム、塩基性塩化アルミニウム及びア
ルミニウムヒドロキシドジアセテートを選択することが
できる。また、アルミナサルフェートを使用することも
できる。
【００１９】第一沈着工程で使用される燐化合物に関し
て言えば、それは、二酸化チタンの重量を基にしてＰ2
Ｏ5 の重量として表わして少なくとも０．５％そして特
に０．５〜５％の量で導入することができる。好ましく
は、１〜４％の量で導入することができる。
【００２０】導入されるアルミニウム塩及び燐化合物の
量を、沈着するアルミナホスフェートの層がＰ／Ａｌモ
ル比で２より大でない、好ましくは０．５から２の間、
より好ましくは１から２の間、最も好ましくは１．５か
ら２の間であるように調整する。
【００２１】出発二酸化チタン分散液を安定化させるの
にホスフェート系分散剤を使用した場合には、分散剤に
よって提供されるホスフェートの量は、第一沈着工程で
導入されるホスフェートの量から差し引かれる。
【００２２】燐化合物は、特に、燐酸、テトラピロ燐酸
カリウム若しくはナトリウム、ヘキサメタ燐酸カリウム
若しくはナトリウム、又はトリポリ燐酸カリウム若しく
はナトリウムの如き燐酸塩から選択することができる。
【００２３】有益には、二酸化チタン顔料の水性懸濁液
には燐化合物次いでアルミニウム塩が連続的に導入され
る。
【００２４】一般には、第一沈着工程は、上記の如きア
ルミナホスフェートを沈殿させるのに好適なｐＨで行わ
れる。このｐＨは４〜８であってよい。しかしながら、
第一沈殿工程は、通常、酸性ｐＨで好ましくはせいぜい
６のｐＨで実施される。このｐＨは、より好ましくは、
４〜６の間であってよい。
【００２５】ｐＨは、燐酸及び／又は他の酸例えば硫酸
又は塩酸の添加によって制御される。また。これは、燐
基材化合物及びアルミニウム塩（これらは一緒になって
アルミナホスフェート沈殿を形成する）の同時及び／又
は交互導入によっても制御することができる。これは、
例えば、この第一沈殿工程で燐酸及びアルミン酸ナトリ
ウムを使用するときに言える。
【００２６】第二工程は、アルミナホスフェートの層の
上にアルミナの層を付着させることよりなる。本明細書
において、表現「アルミナの層」は酸化アルミニウム及
び／又はオキシ水酸化アルミニウムの沈殿を意味する。
通常、この第二層は、第一層の沈殿について記載したも
ののようなアルミニウム塩を使用して沈着される。導入
されるアルミニウム塩の量は、高いｐＨで正のゼータ電
位を有する二酸化チタン顔料を得るように調整される。
かくして、この第二沈殿工程において、導入されるアル
ミニウム塩の量は、二酸化チタンの重量を基にしてＡｌ
2 Ｏ3 の重量として表わして１〜５％の間であってよ
い。その量は、好ましくは、２〜４％の間であってよ
い。
【００２７】この沈殿は、通常、アルミナの層を沈着さ
せるのに要するｐＨで行われる。このｐＨは、３〜１０
の間であってよい。このｐＨは好ましくは３〜７の間で
ある。調整は、硫酸の添加によって行うことができる。
【００２８】各沈殿工程の後に熟成工程を実施すること
ができる。これらの熟成工程は、第一工程で使用される
燐化合物及びアルミニウム塩のすべての導入後に得られ
る反応媒体を撹拌し、そして第二工程で使用されるアル
ミニウム塩のすべてを導入することよりなる。熟成時間
は、各工程において５〜３０分程度であるのが好まし
い。
【００２９】これらの２つの沈殿工程の後に、処理され
た顔料は、任意の公知手段によって懸濁液の液相から分
離される。次いで、顔料は一般には水洗され、乾燥され
そして微粉砕化される。かかる方法によって得られた顔
料は、通常、ｐＨ＝５．５において正のゼータ電位を有
する。
【００３０】次に、本発明は、アルミナホスフェートの
層、次いでアルミナの層、次いで酸化マグネシウムの層
で連続的に被覆された二酸化チタンコアを含む二酸化チ
タン顔料に関する。本明細書において、用語「酸化マグ
ネシウム」は、酸化マグネシウム及び／又は水酸化マグ
ネシウムを意味する。これは、通常、二水酸化マグネシ
ウムである。追加的な特徴として、かかる顔料は７〜８
のｐＨで正のゼータ電位を有する。かかる顔料は、通
常、９０〜９４．３重量％の二酸化チタン、２．５〜
４．５重量％のアルミナホスフェート、３〜４重量％の
アルミナ及び０．２〜１．５重量％の酸化マグネシウム
を含む。アルミナホスフェート及び酸化マグネシウムの
意味は、先に定義したものと同じである。
【００３１】本発明の説明において、二酸化チタンを被
覆する各層は一般には厚さが５０〜１００Åである。こ
れらの層は不連続であってよく、そして多かれ少なかれ
均一の態様で二酸化チタンを被覆する。
【００３２】懸濁状態の粒子が液体中で運動する（例え
ば、熱的撹拌又は重力界の作用下に）ときに、それは、
境界層（ここで、流体の速度は、粒子の速度Ｖから表面
を離れたときの０までに連続的に変わる）によって包囲
されることが思い出される。速度の低下は極めてはっき
りと止まり、かくして粒子の外面を定めのが可能にな
り、この粒子によって連行された分子は連行されないも
のから分離される。この表面は、剪断表面と称される。
【００３３】実際には、この表面は、シュテルン層に又
はそれを僅かに越えたところに位置される。この表面に
おける平均静電電位がゼータ電位である。表面と無限大
との間の電位のすべての値の中で、これは測定し得る唯
一のものである。
【００３４】ゼータ電位を測定する原理は、特定的に
は、電場Ｅ中で運動する懸濁状態の粒子の速度を測定す
ることよりなる。この速度をＶとすると、Ｖ／Ｅ比＝Ｕ
（ｍ2／ボルト秒）は、粒子の電気泳動的移動度を表わ
す。これは、次の式を与える。
【００３５】
【数１】 ［式中、 η：液体の粘度（パスカル秒） ε：液体の誘電率（Ｓ．ｌ．単位） ｆ（Ｋａ）：二重層の厚さ（１／Ｋ）と比較した粒子
（ａ）の半径に依存する２／３〜１の範囲内のファクタ
ー］
【００３６】等電点（ＩＥＰ）は、試験された系がゼロ
平均ゼータ電位を有する場合に相当する。実験的には、
これは、非ゼロ電界におけるゼロ置換速度において反映
される。この時、等電点は本発明に従った二酸化チタン
懸濁液のｐＨによって定められ、この場合に液中のこの
二酸化チタン粒子の電気泳動的移動度はゼロである
（“Zeta Potential in Colloid Science ”,Robert J.
Hunter,Academic Press,1981）。
【００３７】ゼータ電位は、商品名「LAZER ZEE METER
(Model 501-PEN KEN)」の下に販売される機械を使用し
て測定することができる（下記の実施例におけるよう
に）。
【００３８】無機又は有機粒子についてのゼータ電位の
測定は、測定媒体中におけるその表面電荷を評価するの
を可能にする。セルロース繊維への二酸化チタン粒子の
結合は、セルロース繊維の陰イオン電荷と粒子の陽イオ
ン電荷との間の静電引力によって７〜８程になり得るｐ
Ｈまで大きく促進される。
【００３９】かくして、該粒子の物理化学的保留性、即
ち、顔料着色紙又は樹脂含浸顔料着色紙を基材とする積
層紙の不透明度は、特に紙の製造に使用される水が高い
イオン濃度を有する場合に実質的に向上される。更に、
これらの水の存在における該粒子の自己凝集現象が実質
上減じられる。
【００４０】アルミナホスフェートの層、次いでアルミ
ナの層、次いで酸化マグネシウムの層で連続的に被覆さ
れた二酸化チタンコアを含むこの二酸化チタン顔料は、
次の工程、 ・二酸化チタン顔料の水性懸濁液を形成し、 ・第一工程において、顔料の表面上にアルミナホスフェ
ートの層を沈着させ、 ・第二工程において、アルミナホスフェートの第一層上
にアルミナの層を沈着させ、 ・アルミナの第二層上に酸化マグネシウムの層を沈着さ
せ、 ・懸濁液から顔料を回収する、 各工程を含む本発明の方法によって得ることができる。
【００４１】最初の２つの沈殿工程は、先に記載した方
法と同じ態様で且つ同じ変数を使用して実施される。
【００４２】酸化マグネシウムの層は、マグネシウム塩
特に塩化物又は硫酸塩を使用して沈着させることができ
る。導入されるマグネシウム塩の量は、二酸化チタンの
重量に対してＭｇＯとして一般的に０．２重量％より
大、好ましくは２重量％未満、そしてより好ましくは
０．２〜１．５重量％の間である。この沈殿は、酸化マ
グネシウムの層を沈着させるのに好適なｐＨで実施する
ことができる。このｐＨは、通常５〜９の間、好ましく
は７〜９の間である。それは、ＮａＯＨ、ＫＯＨ又はＮ
ａ２ＣＯ３の溶液によって調節することができる。この
後の沈殿に続いて、熟成工程を実施することができる。
【００４３】これらの３つの沈殿工程の後に、処理され
た顔料は任意の公知手段によって懸濁駅の液相から分離
される。次いで、顔料は一般には水洗され、乾燥されそ
して微粉砕される。
【００４４】最後に、本発明は、先に記載した顔料又は
本発明の方法によって得られた顔料を紙又は紙積層体の
製造に使用することに関する。
【００４５】当業者に知られた任意の製紙法（又は紙処
方法）を使用することができる。紙は、通常、水とセル
ロース繊維と本発明の顔料又は本発明の方法に従って得
られる顔料との混合物から随意としての湿潤強度向上剤
の存在下に製造される。かかる湿潤強度向上剤は、例え
ば、エピクロルヒドリン基材重合体（例えば、エピクロ
ルヒドリン／ジメチルアミン重合体）の第四アンモニウ
ム塩よりなる。
【００４６】更に、本発明は、上記の如き顔料又は上記
の方法に従って得られる如き顔料を、顔料と少なくとも
１種の樹脂（特にメラミン又はメラミン−ホルムアルデ
ヒド樹脂）とを含有する紙を基材する紙積層体の製造に
使用することに関する。積層体を製造するには、当業者
に知られた任意の紙積層体製造法を使用することができ
る（本発明に従った顔料で着色された紙を使用して）。
本発明は、１つの特定の製造法に限定されるものではな
い。かくして、例えば、顔料着色された紙に樹脂の水性
アルコール溶液を含浸させ、その後に樹脂で含浸された
顔料着色紙のいくつかのシートをホットプレス法によっ
て積層化することができる。顔料着色された紙は、湿潤
強度向上剤を含有することができる。
【００４７】
【実施例】次の実施例は本発明を例示するものである
が、しかし本発明の範囲を限定するものではない。実施例 “ゼータ電位”表面電荷の測定試験（例１及び２） 原理 ・３０ｇ／ｌの濃度の二酸化チタン懸濁液を調製する。 ・遠心分離前にｐＨ＝５．５にする。 ・ゼータメーター（LAZER ZEE METER 501 型）を使用し
て、３０ｇ／ｌの懸濁液を一滴添加したろ液について測
定を行う。
【００４８】試料の調製 ・４０％スラリーを調製する（６０ｇのろ過水、４０ｇ
の二酸化チタン）。 ・２５０ｍｌフラスコにおいてスラリーを使用して３０
ｇ／ｌの懸濁液を調製し、そしてろ過水で完全にする。 ・磁気撹拌下に、懸濁液のｐＨを０．５Ｎ−ＨＣｌで
５．５の値に調節する。混合物を１０分間放置する。 ・ｐＨが５．５から０．１単位未満離れた場合に、懸濁
液を遠心分離する。ｐＨが５．５から０．１単位以上離
れた場合に、それを５．５に再調節しそして混合物を更
に１０分間放置する。 ・ポリカーボネート管において、遠心分離を２０℃にお
いて８０００ｒｐｍで５分間実施する。 ・上澄み液（１００ｍｌ）を回収し、そしてそれに３０
ｇ／ｌの懸濁液を一滴添加する。
【００４９】参考 商品名「ＲＬ １８」の下にローヌ・プーラン社によっ
て製造販売される二酸化チタンＡは、５．５のｐＨにお
いて負のゼータ電位を有するルチル型二酸化チタン顔料
である。
【００５０】積層体における光堅牢度の試験（例１及び
２） 目的 促進老化試験機での暴露間における積層媒体中の二酸化
チタンの性能を測定すること。原理 試験しようとする二酸化チタンを基にした積層試験片の
製造。キセノテスト（Xenotest）に４８時間暴露。 色の劣化について比色測定。 標準との比較による結果の評価。
【００５１】試験片の製造 ・７．５ｇのセルロース及び６．３ｇの二酸化チタンを
５００ｍｌの水中に懸濁しそして硫酸アルミニウムで凝
集させた懸濁液から約３５０ｇ／ｍ2 のシートを引き出
す。 ・乾燥後、シートをメラミン−ホルムアルデヒドの３３
％溶液（INILAM RP 285 ）中でのソーキングによって含
浸し次いで乾燥させる。 ・３枚の含浸シート上に１枚のオーバーレイを重ねた積
重体を２枚の磨きプレス板の間でプレスする。 プレス条件：４０ｃｍ×４０ｃｍの板、Ｐ＝５６bar 、
Ｔ＝１３０℃、ｔ＝１５分。
【００５２】キセノテスト（Xenotest）暴露 期間：４８ｈ、湿度：９０％、照射：３０秒／１５分。結果−標準対照の表示 比色測定及びCIELAB色差△Ｅの計算。シリーズで暴露さ
れた標準で得られる値を使用して調整（５．５のｐＨで
正のゼータ電位を有するルチル型二酸化チタン顔料に相
当する二酸化チタンＡの試料の△Ｅ＝１．２）。
【００５３】例１：アルミナホスフェートの層及びアル
ミナの層の付着 出発材料として、９００ｇ／ｌの濃度を有する二酸化チ
タン懸濁液を使用する。これを二酸化チタンの重量に対
して０．２重量％のトリポリ燐酸カリウムの存在下に粉
砕し次いで３５０ｇ／ｌに希釈した。これを６０℃程度
の温度に維持する。
【００５４】第一層 分散液に、次のもの、 ・燐酸溶液の形態にある２．５重量％のＰ ２ Ｏ ５ 、 ・アルミン酸ナトリウＡ溶液の形態にある１重量％のＡ
ｌ２Ｏ３、を添加する。これらの添加は１０分間にわた
って行われる。沈殿間にそして添加の終わりに硫酸を添
加することによってｐＨを４．８〜５．２の間に調整す
る。この後に、反応混合物を３０分間攪拌する。
【００５５】第二層 上記の反応媒体に次のもの、 ・アルミン酸ナトリウム溶液の形態にある３．５重量％
のＡｌ2 Ｏ3 、 を添加する。この添加は１０分間にわたって行われる。
この添加の間、硫酸を添加することによってｐＨを７〜
７．５の間に維持する。次いで、分散液をろ過する。得
られた二酸化チタン顔料を４５℃で水洗し、１５０℃で
１５分間乾燥しそして微粉砕する。
【００５６】重量による全化学分析 ４．６％ Ａｌ2 Ｏ3 ２．５％ Ｐ2 Ｏ5 積層体における光堅牢度試験 △Ｅ １．３表面電荷の測定 ｐＨ＝５．５におけるゼータ電位 ＋１０ ｐＨ＝７におけるゼータ電位 ＋２ 得られた二酸化チタン顔料は、良好な光堅牢度及びｐＨ
＝７における正のゼータ電位を同時に示すことが分か
る。
【００５７】例２：アルミナホスフェートの層、アルミ
ナの層及び酸化マグネシウムの層の付着 出発材料として、９００ｇ／ｌの濃度を有する二酸化チ
タン懸濁液を使用する。これを二酸化チタンの重量に対
して０．２重量％の２−アミノ−２−メチル−１−プロ
パノールの存在下に粉砕し、次いで３５０ｇ／ｌに希釈
した。これを８０℃程度の温度に加熱する。
【００５８】第一層 分散液に、次のもの、 ・燐酸溶液の形態にある２．５重量％のＰ2 Ｏ5 、 ・アルミン酸ナトリウム溶液の形態にある１重量％のＡ
ｌ2 Ｏ3 、 を添加する。燐酸を添加することによってｐＨを５に下
げ、次いでアルミン酸ナトリウム及び燐酸を添加するこ
とによって４．８〜５．２の間に調整する。添加の終わ
りに、硫酸を添加することによってｐＨを制御する。添
加は、１０分間にわたって行われる。この後に、反応混
合物を３０分間撹拌下に維持する。
【００５９】第二層 上記の反応媒体に次のもの、 ・アルミン酸ナトリウム溶液の形態にある３．５重量％
のＡｌ2 Ｏ3 、 を添加する。ｐＨは、アルミン酸ナトリウムの添加時に
７に上昇するが、次いでこの７のｐＨを維持するために
アルミン酸ナトリウム及び硫酸を同時に添加することに
よって制御される。この後に、反応混合物を１５分間撹
拌下に維持する。
【００６０】第三層 上記の反応媒体に次のもの、 ・硫酸マグネシウムの形態にある０．５重量％のＭｇ
Ｏ、 を添加する。硫酸マグネシウム及び水酸化カリウム溶液
を同時に添加することによってｐＨを７〜８の間に調整
する。この後に、反応混合物を１５分間撹拌下に維持す
る。次いで、分散液をろ過する。得られた二酸化チタン
顔料を４５℃で水洗し、１５０℃で１５分間乾燥しそし
て微粉砕する。
【００６１】重量による全化学分析 ４．６％ Ａｌ2 Ｏ3 ２．５％ Ｐ2 Ｏ5 ０．３％ ＭｇＯ積層体における光堅牢度試験 △Ｅ １．３表面電荷の測定 ｐＨ＝５．５におけるゼータ電位 ＋１５ ｐＨ＝７におけるゼータ電位 ＋５ 得られた二酸化チタン顔料は、良好な光堅牢度及びｐＨ
＝７における正のゼータ電位を同時に示すことが分か
る。
【００６２】例３：保留性レベル 湿潤強度向上剤を添加せずに６．５〜８．５のｐＨで製
造された８０ｇ／ｍ2紙シート（又は手すき紙）中に保
留される二酸化チタンレベル（ＴｉＯ2 保留レベル）を
種々の二酸化チタンについて測定する。 １）水中に４０ｇ／ｌの濃度で予備分散された１００重
量部のセルロース繊維及び水中に４０重量％の濃度で予
備分散された７０重量部の二酸化チタン粒子（セルロー
ス繊維＋二酸化チタン容量は、最終的に８０ｇ／ｍ2 手
すき紙を得るように定められる）をビーカーにおいて攪
拌下に一緒に混合する。次いで、塩酸を添加することに
よってｐＨを６．５の値に調整する。次いで、混合物を
３リットルの水で希釈する。得られた５００ｃｍ3 の懸
濁液を実験室的手すき機（Papid-Kothen type ）の助け
を借りて引き出して紙シートを製造するのに使用した。
得られた８０ｇ／ｌ手すき紙を乾燥した。
【００６３】２）上記のパラグラフ１の操作を反復する
が、この場合にはｐＨは炭酸ナトリウムを添加すること
によって８．５の値に調整される。パラグラフ１及び２
で得られた８０ｇ／ｌ手すき紙を次いで８００℃で乾燥
する。この時、得られた灰分の重量を測定する。この調
製によって、灰分重量は、手すき紙中に含有される二酸
化チタンの重量に相当する。
【００６４】この時、ＴｉＯ2 保留レベルは、調製に使
用した二酸化チタンの重量に対する灰分重量の比率に相
当する。この保留性レベルをＡ、Ｂ及びＣと記載した３
種の異なる二酸化チタンについて測定する（結果は表１
に記載される）。 ・二酸化チタンＡは、ｐＨ＝５．５において負のゼータ
電位を有する二酸化チタンに相当する。 ・二酸化チタンＢは、例１のものに相当する。 ・二酸化チタンＣは、例２のものに相当する。
【００６５】
【表１】
【００６６】本発明に従って処理された二酸化チタン顔
料は、顔料Ａよりもずっと高い保留性レベルを有するこ
とが分かる。更に、アルミナホスフェートの層、次いで
アルミナの層、次いでマグネシウムの層の連続沈着によ
って得られた例２の顔料は、特にｐＨ＝８．５において
特に高い保留性レベルを有し、これによってすべての種
類の水と共に使用することができることに注目される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 599017771 95，ｒｕｅ ｄｅ Ｇｅｎｅｒａｌ ｄ ｅＧａｕｌｌｅ，68800 Ｔｈａｎｎ, Ｆｒａｎｃｅ (56)参考文献 仏国特許1392413（ＦＲ，Ｂ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C01G 23/047 C09C 1/36 C09C 3/06 D21H 17/67

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 二酸化チタン顔料の表面処理法におい
    て、次の工程、 ・二酸化チタン顔料の水性懸濁液を形成し、 ・第一工程において、顔料の表面上にアルミナホスフェ
    ートの層を沈着させ、 ・第二工程において、アルミナホスフェートの第一層上
    にアルミナの層を沈着させ、 ・懸濁液から顔料を回収する、各工程を含むことを特徴
    とする二酸化チタン顔料の表面処理法。
  2. 【請求項２】 処理が６０℃よりも高い温度で実施され
    ることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 アルミナホスフェートの層がアルミニウ
    ム塩及び燐化合物から沈着されることを特徴とする請求
    項１又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 二酸化チタンの重量を基にしてＡｌ２Ｏ
    ３の重量として表わして０．５〜３％の間の量のアルミ
    ニウム塩が第一沈着工程の間に導入されることを特徴と
    する請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 第一沈着工程間に導入されるアルミニウ
    ム塩が、アルミナサルフェート、アルミン酸ナトリウ
    ム、塩基性塩化アルミニウム、アルミニウムヒドロキシ
    ドジアセテートの如き塩基性塩から選択されることを特
    徴とする請求項３又は４記載の方法。
  6. 【請求項６】 二酸化チタンの重量を基にして、少なく
    とも０．５％の燐化合物（Ｐ ２ Ｏ ５ の重量として）を、
    第一工程で導入することを特徴とする請求項１〜５のい
    ずれか一項記載の方法。
  7. 【請求項７】 Ｐ／Ａｌモル比が２より大でないアルミ
    ナホスフェートの層を顔料の表面上に沈着させることを
    特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の方法。
  8. 【請求項８】 第一沈着工程間に導入される燐化合物が
    燐酸及び燐酸塩から選択されることを特徴とする請求項
    ３〜７のいずれか一項記載の方法。
  9. 【請求項９】 第一沈着工程が４〜８の間のｐＨで実施
    されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記
    載の方法。
  10. 【請求項１０】 第一沈着工程が酸性ｐＨそして好まし
    くはせいぜい６のｐＨで実施されることを特徴とする請
    求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 二酸化チタンの重量を基にしてＡｌ２
    Ｏ３の重量として表わして１〜５％の間の量のアルミニ
    ウム塩が第二沈着工程の間に導入されることを特徴とす
    る請求項１〜１０のいずれか一項記載の方法。
  12. 【請求項１２】 アルミナホスフェートの層、次いでア
    ルミナの層、次いで酸化マグネシウムの層で連続的に被
    覆された二酸化チタンコアを含むことを特徴とする二酸
    化チタン顔料。
  13. 【請求項１３】 ７〜８のｐＨで正のゼータ電位を有す
    ることを特徴とする請求項１２記載の二酸化チタン顔
    料。
  14. 【請求項１４】 ９０〜９４．３重量％の二酸化チタ
    ン、２．５〜４．５重量％のアルミナホスフェート、３
    〜４重量％のアルミナ及び０．２〜１．５重量％の酸化
    マグネシウムを含むことを特徴とする請求項１２又は１
    ３記載の二酸化チタン顔料。
  15. 【請求項１５】 請求項１〜１１のいずれか一項記載の
    方法を実施すること、及びアルミナ層の沈着の第二工程
    の後にそのアルミナの第二層の上に酸化マグネシウム層
    が沈着されることを特徴とする二酸化チタン顔料の表面
    処理法。
  16. 【請求項１６】 酸化マグネシウムの層がマグネシウム
    塩特に塩化物又は硫酸塩から沈着されることを特徴とす
    る請求項１５記載の方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１２〜１４のいずれか一項記載
    の顔料、又は請求項１〜１１のいずれか一項記載の方法
    によって得られた顔料、又は請求項１５若しくは１６記
    載の方法によって得られた顔料を紙又は紙積層体の製造
    に使用する方法。
  18. 【請求項１８】 第一工程で導入する燐化合物の量が、
    二酸化チタンの重量を基にして、０．５から５％の間
    （Ｐ ２ Ｏ ５ の重量として）である請求項６記載の方法。
  19. 【請求項１９】 顔料の表面上に沈着されたアルミナホ
    スフェートの層が０．５から２の間のＰ／Ａｌモル比を
    有することを特徴とする請求項７記載の方法。
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