JPS58104973A - 二酸化チタンスラリ−の製造方法 - 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】 本発明は水分散型樹脂塗料あるいは水溶性樹脂塗料等の
水性塗料・インキ並びに抄紙・塗工紙の製紙分野に最適
なる顔料様二酸化チタン（、Ｏ８Ｋ＆／／Ａ）スラリー
の製造方法に関する。

近年、我が国においても省エネルギーちるいは工程短縮
の集魚から塗料・インキ・製紙工業等の需要家において
、水系の顔料分散工程の省力化が積極的に行われ、分散
工程の省略あるいに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、一つに製品化した包装直前の粉体すなわち、粗頼科
−＋湿式粉砕→分級→表面処理→ｒ逼・洗浄・脱水→乾
燥−＋微粉砕を経念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、領料濃度７０％以上の高濃
度のものが得易いことが特徴となっているが、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。今一つの調製
法は表面処理タイプ二階化チタン製品化の中間工程、す
なわち、無機表面処理剤被覆工程終了後％濾過・洗浄・
脱水工程より得た″′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ｔ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／Ｉｎが得られ稚いという細
点を有してｈる。そしてこの方法の生命蝶分散剤の選定
釦ある。

二酸化チタンスラリーは需要家で使用する条件に合致し
ｔ水バランスにあることが必須条件であり、最低顔料濃
度１０チ以上が要求される。”＊　７ｔ。

貯蔵中に増粘、沈降のない低粘度安定スラリーが望まれ
ることは品質、作業性の上から論を俟ｔない０ 本発明に前述後者すなわち、″′フィルターケーヤ”よ
り出発する方法に関するものであるが、ここで用いる分
散剤に縮合燐酸塩と、ポリアクリル酸塩を九ｈ／および
ポリオキシエチレンアルキルエーテルを組合わせて適用
することにより、分散安定性（低増粘傾向）の優れたス
ラリーが得られることを見い出し、完成された１゜ ′″ＡＫｋｌ、ｎ−’（ｕ＋１＆？］、を−、ｔ、ｂｌ
ｌ？！（ＤＸ？ｌＪ　−の含水率ｔ−１０−以下すなわ
ち固形物濃度を６０チ以上にする必要があるが、この為
には公知の高圧脱水ある込は真空脱水による７外、本発
明者等が先に特許出題中である「無機表面処理後湿式粉
砕してｒ過・洗浄−脱水を行う高密度光Ｊ＃Ｆ滓を得る
」方法を採用するのが効果的である。

本発明においてはりパルプに際して、上記特定組合わせ
の分散剤を加えｔ後、先に出願中の湿式粉砕の工ｉ！を
採用するのがより効果的である。すなわち、本発明のス
ラリーハ二酸化チタン粗頷科（硫酸法、塩素法により得
る）→湿式扮砕５分級→無機表面処理剤被覆→濾過Φ洗
浄・脱水１リパルプ〔分散剤添加〕→湿湿式粉砕三二酸
化チタンスラリー工ｓＫより製造される。

スラリー化段階で添加する分散剤としては従来、一般Ｋ
ｌ１合燐酸系ま７ｔハポリアクリル陵系とアルカノール
系の組合せが用いられてい友が、これらの分散剤では増
粘傾向の抑制効果が充分でなかった。そこで本発−考等
はこの点につき研究の結果上記特定分散剤−組合わせと
湿式粉砕を併用すること罠より後述−’ｍＮＫ示す如く
所期の目的を達成することに成功しｔものである。

本発明において用いられる縮合燐酸塩としてはトリポリ
燐酸ソーダ、トリポリ燐暇カリ、へ中サメタ燐酸ソーダ
、ピロ燐酸ソーダ等が挙げられ。

添加率扛固形物に対して０．Ｊ〜１．ｔｌｔｓ、好まし
くは０．３〜１重電噂である。まｔｌこれに組合わせる
ポリアクリル酸塩はポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリ
ル酸アンモン等で、商品名でノプフＢＮ−３０１７０（
サンノプコ社）、アクアリックＤＬ−ＩＩＱ（日本触媒
ン、ポイズ、ｔＪＯ（花王アトラス）、アロロンＴ−４
ｔＯ（東亜合成）等が挙げられる。

を次、ポリオ中シエチレンアルキルエーテルトシてはア
ルキル基がラウリル、セチル、ステアリル、オレイル等
で、商品名でエマルゲン各種（花王アトラス）が挙げら
れる。ポリアクリル酸系及びポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル系何れも添加率は固形物に対して固形物換算
０．／　−／、！ｒ　Ｉｔ　’ｌｉ％好ましはＯ，コ〜
／ｌｌ’Ｊである。このリパルグ工程でにニーダ−、デ
ィスパーザ−等の混線、分散機器の使用が効果を上げる
。

次工程のｌＩ＆式粉砕Ｋ［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′ラスビーズ、アルミナビ
ーズ、ジルコニアビーズ、オタワサンド等が用いられ、
ディスクやヴエツセルの形状等により多くの布板機種が
ある。

本発明の方法により製造されるスラリーの銘柄は適用す
る無機表面処理剤の種類（含水チタニア。

含水シリカ、含水アルミナ等の単独もしくは複数の組合
わせ）に応じて種々が可能であり、表面処理剤と分散剤
の組合わせ適性Ｉ／Ｃは規則性は艷い出せないが、経験
的に含水チタニア−含水シリカ−含水アルミナ表面処理
に対しては礫合燐酸系、ポリアクリル酸系、ポリオキシ
エチレンアルキルニーデル王者の添加が好ましく、含水
チタニア−含水アルミナ、まｔは含水アルミナ単独表面
処理ゝには縮合燐酸系、ポリアクリル酸系の王者の添加
が好ましくｓ　１＊含水シリカ−含水アルミナ多量表面
処理には縮合燐酸系、ポリオキシエチレンアルキルエー
テルの王者の添加が好ましい。［もこれ等スラリーを長
期保存する場合はノブコサイド９Ｎ−コ／ｊ（サンノプ
コ社）等の防腐剤の微量添加が必要である。

以下実権例により更に詳しく本発明の二酸化チタンスラ
リ−製造方法を説明する。

実施例７ ０−ラーミルで粉砕された硫酸法ルチル粗顔料（−次粒
子径Ｏ，コＳμ）ｓｏｏｔｙを水でリパルプして’４０
０９／１１　　スラリー（分散剤としてノプコＳＮ　−
１０（４０をＴｔｏ、　　Ｋ対して０．／　％添加）ト
なし。

撮動ミル粉砕（メディア、アルミナボール、滞留時間３
０分）をしてからスラリー濃度を一〇〇１／Ｊに下げて
分級し％ファインスラリーのみを集めて濃度調整（ａ２
０Ｐ／ｎル、／／３４７３　（Ｔｉｅ□２！０ＫＦ）を
無機表面処理工程へ。スラリーを７０″Ｃに加温してチ
タニル硫酸溶・液（／　００　ｔ　／Ｊ　ａｓ　Ｔ　ｉ
　Ｏ２）コＳ１を投入後−０分熟成し、次いで珪酸ソー
ダ溶液（Ａ　ｏ　Ｐ／４３　ａｓ８１０２）コ１ｐｖｔ
ｔ投入して同じく一０分熟成して更にアルミン酸ソーダ
溶液（１００Ｓ’　／ｅａｓ　Ａｘ、　ｏ、　）　ｊ　
ｊ　Ｊを投入して同様−０分の熟成の後、検値酸＜２ｏ
ｏｔ／Ｊ、）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滓の固形物濃
度は４４１％であった。このｆ滓／３＆印（Ｔｉｏ、　
ｔｏｏＫｐンをニーダ−に移し、トリポリ燐酸ンーダ０
．，７印及びポイズ３ＪＯ（花王アトラス製ポリアクリ
ル酸系分散剤）Ｏ，コ即、エマルゲンＬ−４ｔＯ（化工
アトラス製ポリオ今ジエチレンアルキルエーテル系分散
剤）０．−印を投入し、混線して流動化させた後、ディ
スパーザ−で完全にス２り一化し、次いでサンドミル粉
砕（メディア、ガラスピーズ）をし、−ダ時間弛〈攪拌
しながら熟成した後％　：ｔ！！−ｌ記載の二酸化チタ
ンスラリーを得た。

！ｊｌ！施９’ｌｌコ 実絢例／における分散剤をトリポリ燐酸力１）ｏ、ｓＫ
−及びアクアリックＤＬ−１Ｉｏ（日本触媒製ポリアク
リル酸系分散剤）０．１Ｋｌｂエマルゲンｒ、　−＄　
６０、ｓＱとして表−７記載の二酸化チタンスラリーを
得次。

！！施例３ 実権例／にお、け、る分散剤をピロ燐酸ンーダＯ，Ｓ即
及びノプコｓＮ−，ｔ７１０（サンノプコ製ポリアクリ
ル酸系分散剤）　０．Ｊ々、エマルゲン／：１０（化工
アトラス製ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散
剤）Ｏ，コーとして表−ｌ記載の二酸化チタンスラリー
を得た。

実権例ｑ ローラーミルで粉砕し几硫酸法ルチル粗顔料（−次粒子
径Ｏ，コＪμ）ｓｏｏｘｐを水でリパルプしてｅｏｏＰ
／−１３ス２リー（分散剤としてノプコＳＮ　−ｊ　Ｑ
ダＯｔ’Ｉ’１０．　　Ｋ対して０．／　ｊ慢添加）と
なし、実施例１と同様操作でファインスラリーを得、濃
度調整（ココｏｆ／４３）Ｉ、、て／　／　Ｊ　ＩＪｉ
　（’ｒｉｏ、コｓ。

−）を無機表面処理工程へ。スラリーを７０″ＧＫ加温
してチタニル硫酸溶液（１００ｆ／）＆ｔｔＴｉＯ，）
月１投入後−〇分熟成し、次いで硫酸アルミ溶液（ｔｏ
ｌｌ／Ｊ　ａｓ＾１．ｏ、）ｓｉｐを投入して同じく一
０分熟成後、苛性ソーダ溶液（コｏｏｔ／４３）を用い
て中和し、１ｆ分熟成の後、高圧プレスフィルターで濾
過・洗浄・脱水した。Ｐ滓の固形物濃度は６ｊ−であつ
ｔ、このＰ滓／ｊｔコＱ（ＴｉＯ。

／ＤＯ々ンをニーダーに移し、以下分散剤にヘキサメタ
燐酸ンーダｏ、ｓ印、ポイズ５ＪＯｉ、ｏ’Ｋｐを用い
る以外に実施例Ｉと同様操作を行い、表−１記載の二酸
化チタンスラリーを得た。

実Ｍ１例Ｓ 実権例ダの分散剤をヘキサメタ燐酸ンーダ０．ＩＫＰ％
ノブ″：１９）ｉ−１０ダｏ　ｏ、フ即として表−ｌ記
載の二酸化チタンスラリーを１４）＆。

実施例１ 実権例４３分散剤をトリポリ燐酸ンーダｏ、フＫｐ、ア
ロロンチー参〇（東亜合成製ポリアクリル暖系分散剤）
／ＫＰとして表−７記載の二暇化チタンスラリーを％几
。

実権例フ ｉ！！櫓例ダと同様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ｆｌｌｌｌＩ　（ココｏｆ／Ｊ
）して／／Ｊ４Ｊ　（Ｔｔｏ、　２ｓｏＫｙ）　　を無
機表面処理工程へ。スラリーをりＯ′Ｃに加温して珪酸
ノーｆｓ液（４０ｆ／Ｊ　　ａｓ　８１０．　）　　コ
コ９１を投入して１０分熟成、次いで硫酸アルミ溶液（
／　ＯＪ　Ｐ　ａｓ　Ａｌ、Ｏ，）ダ６１を投入して２
０分熟成後、検値９（２００？／Ｊ）を用いて中和、２
０分熟成後、高圧プレスフィルターでＰ遇・洗浄・脱水
した。Ｐ滓の固形物濃度は４λチであつ几。このｒ滓／
４１（（’ｒｉｏ、　／　０００）をニーグーに移し、
以下分散剤にトリポリ燐酸ンーダ０．！１１９．エマル
ゲンＬ　−４１００、！；に９を用いる以外はｗｍ例／
と同様操作を行い、表−／記載の二酸化チタンスラリー
を得た。

実施例Ｓ 実施例りの分散剤をヘキサメタ燐酸ソーダＯ０７にテ、
エマルゲン／ＪＯＪ、４’ｌｌとして表−１記載の二嘴
化チタンスラリーを碍た。

次に実権例１〜ｌの対照として一般に用いられている分
散剤（縮合燐酸系またはポリアクリル酸系各々とコーア
ミノーコーメチル−７−プロパノールとの組合わせ）を
用いて参考例／−ｊを用意し、実施例／−ｊと貯蔵安定
性の比較を表−一で行った。

参考例Ｉ 実権例１〜３の分散剤をピ・１０燐酸ンーダｏ、ｐｔ　
Ｋり、コーアミノーコーメチルーｌ−グロパノール（以
下ＡＭＰと略称）ｏ、ｓｘｐとしたもの。

参考例コ 実権例／〜Ｊの分散剤をアクアリックＤＬ−ＩＩＩｌ々
、＾ＭＰ　　Ｏ０！Ｋｌｉとしｔもの。

参考例３ 実権例ｑ〜１の分散剤をヘキサメタ燐酸ソーダ０．７騨
、＾ｙｐｏ、ル即としｔもの。

参考例ダ 実１１〜４の分散剤をポイズ！；３０　　／にり、ＡＭ
ＰＯ０４ＩＫＰとしｔもの。

参考例３ 実権例フ〜８の分散剤をトリポリ燐酸ノーダｏ、？■！
、　　ＡＭＰ　Ｏ，，４即としたもの。

次いで本発明に従って裏遣される二暖化チタンスラリー
の顔料性能を評価する九めに、先ず一つは実ｔＩｆＡ例
１と７の二酸化チタンスラリー及び実権例／、？のＰ滓
をそれぞれドライヤーで／！１０”ＣでＳ時間の乾燥を
Ｌ１スチームマイクロナイザーで微粉砕し九二酸桔１チ
タン粉体とを用いてエマルジョン塗料（配合は表−ＪＫ
記載）を精製し、表−Ｊで性能の比較を実施した。用い
た工１ルジョン樹脂はモビニールナ／／ｌ（ヘキスト合
成ＩＩ）で酢酸ビニル系である。二つ目として実施例ダ
の二酸化チタンスラリー及び！！梅例ダのＰ滓をドライ
ヤーで／３０″ＣでＳ時間の乾燥をし、スチームマイク
ロナイザーで微粉砕をした二酸化チタン粉体とを用いて
アクリルエマルジョン系で塗料化（配合に表−ダに記載
）シ、表−ダで性能比較を実施し几。

用いた樹脂はアクリルΦスチレン共重合体エマルジョン
でモビニール＋７０７（ヘキスト合成１ｍ！　）である
。

表　　−Ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 顔料様二酸化チタンを製造するに際し、無機表面被覆処
   理され九二酸化チタンを含むスラリーの含水率をダ０チ
   以下にし友後、縮合燐酸塩と、ポリアクリル酸塩ま７ｔ
   は／およびポリオキシエチレンアルキルエーテルを組合
   わせた分散剤を加えて流動状スラリーとなし、次いで湿
   式粉砕により分散せしめることを特徴とする顔料級二酸
   化チタンスラリーの製造方法。