JPS59117559A - 顔料およびその製造方法 - 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】 本発明は改良した顔料およびその製造方法に関する。

二酸化チタン顔料は工業において塗料、プラスチック組
成物、ゴム組成物およびその他のような着色した資材の
製造に多くの用途がある。顔料は比較的に微粉がなくそ
して組成物中に分散し易くそして硬い凝結体〔または欠
粒（ｎｉｂ　）　）がほとんどないことが望ましい。凝
結体の存在は顔料が存在する塗料のフィルムの外観を損
うことになる。

そのような顔料は最小限の数の製造段階全必要すべきで
あることも望ましい。

本発明によれば、顔料は無機質被覆がなく、その化ジイ
ンステアリン酸とドデシル　ベンゼンスルホン酸の有機
被覆で処理された微粒状二酸化チタンを含む。

本発明によれば、顔料の製造方法はドデシルベンゼン　
スルホン酸の存在下イソステアリン酸の水性エマルショ
ンの形成、無機質被覆のない顔料用二酸化チタンの水性
分散体に対する前記エマルションの添加、およびそのよ
うに処理した顔料の分離および乾燥を含む。

本発明は顔料技術における重要な進歩を構成する。この
新規顔料は無機質被覆を含まずそしてイソステアリン酸
とドデシル　ベンゼン　スルホン酸をそこに結合して有
する。この新規顔料は微粉化の傾向が少なく、粗粒また
は欠粒の存在が少なくプラスチック媒質中に容易に分散
させ得、そしてその製造にはより少ない製造段階を要す
る。例えば無機質被覆が無いので通常実施すべき無機質
湿潤被覆段階の必要がなくそしてまた通常好都合なこと
に顔料を流体エネルヤーミル中で摩砕する必要もない。

また凝集化の効果は懸濁物の濾過は普通不必要でそして
一般に単に傾瀉を要するだけということである。

一般的に言えば１本発明の顔料はイソステアリン酸とド
デシル　ベンゼン　スルホン酸である特定の界面活性剤
とのエマルション會つく！１次いでこのエマルションを
顔料の水性分散体に添加することを含む方法によってつ
くられる。顔料分散体を３０℃ないし８０℃の範囲内の
温度に加熱することが有利であることも判明した。処理
をした顔料は次に分離しそして乾燥させる。顔料は凝集
させそして分離することができ、または分離および乾燥
を達成するために水性懸濁物を噴霧乾燥することができ
る。

本発明の二酸化チタン顔料はアナターゼ二酸化チタンで
もあるいはルチルニ酸化チタンでもよく。

そして昔から確立されている「硫酸塩」法によって、ま
たはより近年に開発された「塩化物」法によってつくる
ことができる。好ましくは顔料は「塩化物」法（時には
熱分解二酸化チタンと称す）によってつくるルチル顔料
である。

選ばれる二酸化チタン顔料は河等のいわゆる無機質被覆
を有しない。これまでは顔料を一つまたは一つ以上のア
ルミニウム、チタニウム、士すウム、ジルコニウムのよ
うな金属の酸化物または含水酸化物によって、または珪
酸塩ま泥は燐酸塩によって被覆しまたは処理することが
通常実施されたが、現在はそのような無機質被覆の存在
はイソステアリン酸およびドデシル　ベンゼン　スルホ
ン酸の効果に対し現実に有害であることが判明した。

顔料と結合するイソステアリン酸の量は通常顔料の０．
１０重量％ないし１０重量％でありそして好ましくは０
．５重量％ないし２．５重量％までである。ドデシル　
ベンゼン　スルホ２酸の量は通常イソステアリン酸の１
重量％ないし２５重量％でありそして４％ないし７％が
好ましい。

イソステアリン酸なる用語は最も厳密な定義において１
６−メチルヘプタデカン酸であり、そしてこの酸は本発
明の下で使用し得る酸の定義内に入るけれども一般式Ｃ
１，Ｈ３５ＣＯＯＨ’ｉ有する０１Ｂ飽和脂肪酸の混合
物も含まれ、後者はこの技術では最厳密に定義される酸
と区別がつけ難くなっている。何れの定義のイソステア
リン酸も液体であｐそしてそれ自体水性エマルションを
つくることが容易である。

本発明に係わる顔料の製造方法においては顔料の分散体
に添加する前にイソステアリン酸をドデシル　ベンゼン
　スルホン酸と共に水中にエマルションとする。典型的
にエマルションは５０重量％までのイソステアリン酸お
よび適切な割合のドデシル　ベンゼン　スルホン酸を例
えばイソステアリン酸の２５重量％まで含む。

もしも望むならば脂肪酸から製造した有機塩基のような
カチオン系乳化剤１例えば、脂肪酸アルキル　アミン、
および第一アミン、ジアミンおよび第四アミンをその他
のエマルジョンに追加シて顔料の分散体に加えることが
できる。特に好ましいのはアルキル鎖が８ないし２２個
の炭素原子を有するアミンである。通常カチオン系乳化
剤はイソステアリン酸とドデシル　ベンゼン　スルホン
酸のエマルションを添加する前に顔料分散体に加えられ
るであろう。

カチオン系乳化剤の量はイソステアリン酸の量によって
決ま９そして概して言えばその量はイソステアリン酸の
重量の例えば５０％ないし２５０％であろう。

本発明の有機処理剤を二酸化チタン顔料の水性分散体と
混合した後ｒ通常、不可欠ではないが。

分散体のｐＨ１７ないし８にするために無機塩基の少量
を混合物に添加する。通常このｐｌ−１増加を達成する
ためにアルカリを加えそして最も好ましいのは水酸化ア
ンモニウムの水溶液である。

処理洒み二酸化チタン　スラリーは、もしも望むならば
、インステアリン酸とドデシル　ベンゼン　スルホン酸
の添加の後通常はアルカリを加えてスラリーのｐｔｔ’
ｅ調節することによって凝集させる。凝集程度は一般に
上澄液体が透明であり顔料の粒子が見えない程度がよい
。液体は顔料から傾瀉することができそして濾過の必要
はない。

分離した顔料は乾燥させまたは分離と乾燥は噴霧乾燥の
一操作で達成することができる。

以下の実施例において本発明を例解する。

実施例１ 四塩化チタニウムの蒸気相酸化から得た二酸化チタン反
応器排出物をサンドミルで処理した。

３００ｇ１ｌを含みそしてｐＨ２，９を有する顔料の水
性分散体を使った。

１ｇの水性分散体を７０℃に加熱しそして処理工程全通
してかきまぜた。

ドデシル　ベンゼン　スルホン酸の存在において攪拌し
ながらイソステアリン酸の水中エマルション全つくった
。エマルション中のイソステアリン酸とドデシル　ベン
ゼン　スルホン酸の量は１ｅ中にそれぞれ１００ｇと５
ｇであった。

顔料の重量に対し１．５重量％のイソステアリン酸含有
に相当する生成エマルションのかなりの量を攪拌中の顔
料の水性分散体に加えそして分散体を１５分間かｔ！ま
ぜた後分散体の−が７．５と８．０の間に々るように充
分な量の水酸化アンモニウムの水溶液（０，８８ＮＨ，
ＯＨ：　Ｈ２０＝　１　：　９　）を加えた。

静置すると凝集した懸濁物が沈降しそして上澄液の傾瀉
後、処理した顔料を１１０℃の炉中で乾燥した。

実施例２ イソステアリン酸とドデシル　ベンゼン　スルホン酸の
水性エマルションの添加前に顔料の分散体に脂肪酸アミ
ンの溶液を加えた点を除き実施例１金繰り返した。脂肪
酸アミンは稀酢酸に溶かしたので一般式（Ｒ，ＮＨ２（
ＣＨ２）３ＮＨ３）”２（ＣＨ３ＣＯＯ）　　。

（式中のＲはオレイン酸から銹専されたアルキル基を表
わす）を有した。脂肪酸アミンはＤＵＯＭＥＥＮ　Ｏの
商品名でアクシー・ヘミー社によって販売さ扛ている。

アミンの溶液は１ｅにつき１００ｇの酢酸塩金倉みそし
て顔料の重量に対し１．２重量％の酢酸アミンを導入す
るのに充分な量で添加した。

顔料の水性分散体に加えた水性エマルシ゛ヨンの量は顔
料の重量に対し０．６重量％のインステアリ１ ン酸を導入するのに充分であった。

実施例６ 実施例１および２において使った前記のサンドミル処理
のルテルニ酸化チタンの水性分散体に。

Ａ６２０３として表わしたときにｌ当Ｄ８８ｆｌの硫酸
塩を含む硫酸アルミニウムの溶液を加えた。１５分間か
きまぜた後水酸化ナトリウムの水溶液（１ｇにつき１１
０ｇのＮａＯＨｆ含む）を分散体に加えてｐＨＯ値ヲ７
．５から８．０マでに上げた。分散体をさらに１５分間
かきまぜ次いで樺しそして生成物を乾燥させた。イソス
テアリン酸による処理は行なわなかった。生成物はアル
ミニウムの水性酸化物によって被覆された二酸化チタン
であった。

実施例４ 生成物全分離しなかったが実施＠１に記載するようにし
て工程の出発分散体として使用した点を除き実施例６を
繰返した。

イソステアリン酸およびドデシル　ベンゼンスルホン酸
の水性エマルションと混合した後の水性分散体全水酸化
アンモニウム水浴液の′代りに水２ 酸化ナトリウム溶液によって中和した。

実施例５ 両方の中和段階において水酸化す）　Ｉ）ラム溶液の代
漫に水酸化アンモニウム水溶液を使用した点を除き実施
例４に記載した実験を繰り返した。

実施例６ 硫酸アルミニウムとの混合後の第一中和段階を省いた点
を除いて実施例５の手順を繰り返した。

六実施例の総ての生成物音別すに密閉式ミキサー中で、
製造したマスター　バッチが６０重量％の顔料を含むよ
うな量でポリエチレンと共に混合した。マスター　バッ
チの一部分を熱加圧しそして、さらに加熱下で薄いイン
フレート　フィルムにつくった。フィルムに照明を尚て
そして引き続き秤量したフィルムの一定面積中の凝結体
の数を数えることによってフィルムの単位重量当りの凝
結体の数を決定した。

実施例３．．４．５および６の顔料を含有する同。

−厚味のフィルムは実施例１の処理した顔料を含有する
フィルム中に存在する凝結体の数の約６ないし７倍を含
むことが観察された。また実施例２の顔料全含有するフ
ィルムは実施例１の顔料を含有するフィルムの凝結体の
およそ半分を含むことも観察された。

このように被覆されていない顔料のイソステアリン酸お
よびドデシル　ベンゼン　スルホン酸による処理は重要
である。実施例２の顔料の場合。

現在商品として受容できる液体強力ミル中で摩砕した顔
ｆＩＦｋ含有するフィルムと比較した場合フィルムは著
しく少ない凝結体しか含まないことも観察された。

実施例７　　　・ 四塩化チタニウムの蒸気相酸化から得られる二酸化チタ
ン反応器排出物から水性分散体をつくりそしてサンドミ
ル中で摩砕した。

１ｇ当り８５０Ｉの濃度で１３５ｋｇの二酸チタンを含
有する分散体の量に実施例２で言及した脂肪酸アミンを
稀酢酸に溶かしてつくった酢酸塩の１．６２ｋｇを加え
て２０重量％の溶液をつくった。

混合物を攪拌して添合物をっくりそして次に実施例１で
つくったようにしてイソステアリン酸（２００，！ｉ’
／ｌとドデシル　ベンゼン　スルホン酸（５１１７ｅ　
）のエマルジョン全全部で０．８１ｋｇのイソステアリ
ン酸を与えるのに充分な量で加えた。エマルジョンの添
加が完了した後に分散体のｐＨは３．２であった。顔料
は良く分散さ扛ていることが観察された。

分散した顔料を水性分散体の形で噴霧乾燥機に供給しそ
して乾燥した生成物は微粉が無くそして良好な流れ性質
ケ有していた。

顔料は前に記載したようにポリエチレンによって７０−
インデクス７の６０重量％マスター　パッチニつくリッ
ジて薄いインフレーション　フィルムにつくって試験し
た。このフィルム全液体強力ミルで処理した現在市販さ
れている顔料を含有する同様のフィルムと比較しそして
実施例７の新規顔料が６６％も少ない凝結体を導入した
ことを観察した。実質的でそして注目すべき改良が明ら
かであった。

実施例８ ５ 硫酸塩法によって製造した焼結した二酸化チタン顔料の
スラリー全つくりそしてサンドミル中で摩砕した。スラ
リーは８５２９／ｌの濃度で顔料を含んでいた。

５０℃に加熱しそして１９３ｋｇの二酸化チタンを含有
したかなりの量のスラリーにイソステアリン酸（４００
ｇ／／）とドデシル　ベンゼン　スルホンＩｔ（５ｇ／
ｌ！　）のエマルゾョン２−９　ｋｇｋ　加えた。得ら
れた分散体を噴霧乾燥させた。

乾燥し処理した顔料を前に記載したようにポリエチレン
中の６０％マスター　バッチにつくシそして薄いインフ
レーション　フィルムの形で現在市場で受容さ扛る液体
強力ミルで処理した顔料を含む同様のフィルムと比較し
た。実施例８の顔料を含有するフィルムは目視観察にお
いて２５％少ない凝結体を含んでいた。

代理人　浅　村　　　晧 ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）無機質被覆がなく、シかしインステアリン酸と１
   デシル　ベンゼン　スルホン酸との有機被覆によって処
   理された微粒状二酸化チタンを含む顔料。 （２）　　イソステアリン酸の量が顔料の０．１０重量
   ％ないし１０重ｉ％である特許請求の範囲第（１）項に
   記載の顔料。 （３）イソステアリン酸の量が顔料の０．５重量％ない
   し２．５重量％である特許請求の範囲第（２）項に記載
   の顔料。 （４）　　ドデシル　ベンゼン　スルホン酸の量がイソ
   ステアリン酸の１重量％ないし２５重量％である特許請
   求の範囲第（１）１．１２）または１３）項に記載の顔
   料。 （５）　　ドデシル　ベンゼン　スルホン酸の量がイソ
   ステアリン酸の４重量％ないし７重量％である特許請求
   の範囲第（４）項に記載の顔料。 １６）　　ドデシル　ベンゼン　スルホン酸の存在にお
   いてイソステアリン酸の水性エマルジョンをつくシ、そ
   のエマルジョンを無機質被覆がない顔料用二酸化チタン
   の水性分散体に加えそしてそのように処理した前記の顔
   料を分離しそして乾燥することを特徴とする顔料の製造
   方法。 （７）　　水性分散体を３０℃ないし８０℃の温度に加
   熱する特許請求の範囲第１６１項に記載の方法。 （８）　　水性エマルゾョンが５０重量％までの前記の
   イソステアリン酸、およびそのイソステアリン酸の２５
   重量％までの量でドデシル　ベンゼン　スルホン酸を含
   有する特許請求の範囲第（６）または（７）項に記載の
   方法。 （９）顔料の重量に対して０．１０重量％ないし１０重
   量％のイソステアリン酸を導入するのに光分な量で水性
   エマルジョンが水性分散体に加えられる特許請求の範囲
   第＋６１．　（７１または（８１項に記載の方法。 ＱＯＩ　　水性エマルジョンの量は顔料の重量に対し０
   ．５重量％ないし２．５重量％のイソステアリン酸全与
   えるような量である特許請求の範囲第（９）項に記載の
   方法。 Ｑｌ）　　水性分散体に添加されるドデシル　ベンゼン
   スルホン酸の量がイソステアリン酸の重量の４％ないし
   ７％である特許請求の範囲第１６１ないしく１０）項の
   何れかの項に記載の方法。 Ｑ２１　　前記の水性エマルジョンの添加前に水性分散
   体に対しカチオン系乳化剤が添加される特許請求の範囲
   第１６１ないし００項の何れかの項に記載の方法。 （１３１アルキル鎖が８個ないし２２個の炭素原子を含
   有する脂肪酸アルキル　アミンからカチオン系乳化剤が
   つくら扛る特許請求の範囲第（１４項に記載の方法。 ０荀　カチオン系乳化剤の量がイソステアリン酸の５０
   重量％ないし２５０重量％である特許請求の範囲第α騰
   項に記載の方法。 （１５）　　前記の水性エマルジョンによる処理の後水
   性分散体が凝集化する特許請求の範囲第１６１ないし圓
   項の何れかの項に記載の方法。 叫　水性分散体の−を水性エマルジョンによる処理後に
   無機塩基の添加によって７ないし８の値に上げる特許請
   求の範囲第１６１ないしく１５）項の何れかの項に記載
   の方法。 面　処理した顔料を傾瀉によって分離しそして次に乾燥
   させる特許請求の範囲第Ｑ５）または（１６１項に記載
   の方法。 熊　処理した顔料の水性分散体を特徴とする特許請求の
   範囲第１６１ないし０４項の何れかの項に記載の方法。 ←９　特許請求の範囲第（１）ないしく５）項の何れか
   の項に記載の顔料全含有するプラスチック組成物。