JPS62174238A - 板状及び針状結晶硫酸バリウムを主成分とする充填用組成物及びその製造法 - 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】 （１Ｌ）産業上の利用分野 本発明は塗料、合成ｍ脂、印刷用イシ十等の充填剤とし
て用いて、引張強さのすぐれた板状及び針状結晶１流酸
バリウムを主成分とする充填用組成物に関し、食塩電解
工業における原料塩精製工程で副生ずる粗硫酸バリウム
を精製し、充填用組成物を製造する方法だ関するもので
ある。

（Ｉ））　　従来の技術 塗料、合成樹脂、ｊム、印刷用インキ、−１１（等の充
填剤としてｌｆｆ１ｆ酸バリウムが用いらルているが、
従来の硫酸バリウムの製造法’ｔｉ、　ｊＲ晶石の還元
１ａ暁によって得られたＭｔ化バリウム溶液に、予め過
マシガシ酸カリウムにより脱鉄ｆｆ７授した硫Ｉνすト
リウム水溶液を加えてＭｅ酸バリウムを沈澱させ、虜過
、洗滌、乾燥、粉砕する。

この方法によ＃７製造さルた沈降性ｊＭｔ酸バリウムは
無定形で平均粒径０．５〜０．８μと非常に咄かく、吸
ｒｏｌｌ　付は１４〜１５／／１１／１００９　でに＠
い。

他方、重晶石を粉砕して脱鉄、洗滌、水ひ（簸）して得
られるひ性硫酸バリウム（パライト粉）は粉砕品である
ため、粉砕による角のある破砕面が残り、粒状、立方体
又は多面体犬でかつ平均粒径が４〜５μと大きく、６μ
以上の粒子を２０％以上含み、吸油量は７〜８　ｕＬｌ
／　１００りで小さい。

一方、力性ソータ及び塩素を製造する食塩電解の原料と
して使用される工業塩中に不純物として硫酸根が含壕れ
でいる。この硫酸根を除去するために塩化バリウム等の
水溶性バリウム塩を添加して硫酸バリウムとして分離し
、硫酸根を殆んど含有しない食塩水溶液として電解槽に
送られる。

（Ｃ）　　発明が解決すべき問題へ 従来の沈降性硫酸バリウムは吸油性は大きく、塗料、合
成樹脂、印刷用イシ十等の充填剤として利用したとき、
これらとなじみがよく塗膜等の強度も比較的大きいが、
製造コストが嵩み、高価であるという欠点がある。

又従来の重晶石を機械的に粉砕したひ性硫酸バリウムは
粒径が大で吸／ｌｌＪ量が小さく、塗料、合成樹脂等の
充填ヘリとして使用した場合に、塗膜等の引張強さか小
さいという欠点がある。

他方ソータ工業の工業塩精製工程で副生ずる硫酸バリウ
ムは食塩、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウムを多量に
含み、白変も劣るので充填剤等として使用することはで
きず廃棄処分されている。

従って本発明は塗料、合成樹脂、ｊム、印ｍｌｌ用イシ
十等の充填剤として用い、その充填さ′ｎた塗膜等の引
張強２＼のすぐれた硫酸バリウムを主成分とする充填用
組成物及びその安価な製造法を提供することを目的とす
る。

（ｄ）　　問題点を解決するための手段上記目的を達成
すべく本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、食塩電解の
原料塩精製工程で副生ずる硫酸バリウムは、板状及び針
状の結晶からなり、この副生硫酸バリウムを鉱酸で処理
し、混在する食塩、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム
等を溶解して除去することにより、高純度で且つ塗料等
の充填剤として用い、引張強さのすぐれた充填剤用組成
物か安価に得られることを見出し本発明を完成するに到
った。

食塩電解用の塩水精製工程では原料塩を水及び戻り塩水
に溶解した飽和食塩水にソータ灰及び塩化バリウムを添
加して、カルシウム及びマグネシウムを炭酸塩として分
離し、硫酸根は硫酸バリウムとして沈澱させ濾過して分
離する。

このようにして分離さ几た副生硫酸バリウムの組成は例
えば硫酸バリウム５０チ、塩化ナトリウム１５％、硫酸
マグネシウム０．５％、硫酸カルシウム０．５％、水３
４チよりなる。この副生硫酸バリウムを精製するには、
先ず水で充分洗滌して食塩を除去し、次いで鉱酸で処理
する。鉱酸は塩酸、硫酸、硝酸又はこれらの混酸の０．
５〜１０係の水溶液を用いる。鉱酸による処理法は例え
ば数多の塩酸水溶液中に副生硫酸バリウムを懸濁させ、
温度１０〜８０℃、処理時間６０分〜５時間で硫酸カル
シウム、硫酸マグネシウムを塩化カルシウムや塩化マグ
ネシウム等の可溶性の塩として溶解させる。硫酸バリウ
ムは殆ど溶解しない０この硫酸バリウムを濾過、水洗、
乾燥、粉砕して、精製硫酸バリウムとする。精製硫酸バ
リウムの純度は９７〜９９．５％でめる。

塩酸、硫酸、硝酸及びこれらの混酸のうちどの酸を選ぶ
かは精製硫酸バリウムの純度と白変、用途校び経済性を
考慮して適宜選択する。

このようにして精製された副生硫酸バリウムは従来の沈
降性硫酸バリウムやひ性硫酸バリウムとは全く異り、板
状及び針状結晶又はこれらが花弁状に凝集した結晶形を
有し、例えば厚み０．０５〜０．５μ、長さ数μ以下の
結晶でろって、吸油量は大で１６〜２０１ｎｌ　／　１
００９の吸油量を有する。

精製副生硫酸バリウムを乾・喋する際に、一部か、凝集
するため粉砕を行うと多少の形状変化は窮められるが、
副生硫酸バリウムの結晶の粒径はもともと数μ以下と非
常に小さいため、粉砕機を用いて粉砕しても、数μ以下
の粒子は殆ど影騙を受けず、凝集したもののみか粉砕さ
れる。

（ロ）　作用 本発明の板状及び針状結晶硫酸バリウムを主成分とする
充填用組成物は吸γ山量か大で、これを塗料に添加する
と塗膜は強靭となり、引張強さか大幅に向上する。又吸
油量か大きいため塗膜と硫酸バリウムの相互の付着力か
向上する。印刷用インキの添加剤として加えたときも同
様である。合成樹脂の添加剤として加えた場分にも、引
張強さ及び耐衝ネ性が大幅に改善される。

（１゛）実施例 実施例１ 力性ソータ製造工場の原料塩水精製工程において、塩水
に塩化バリウム水容液を添加して沈澱した硫酸バリウム
を濾別した副生゛ｍ硫酸バリウムの組成は、硫酸バリウ
ム５０％、塩化ナトリウム１５チ、硫酸マジネシウム０
．５％、硫酸カルシウム０．５％、水３４係であった。

この副生粗硫酸バリウム１００ｋｑを容量１〃−の精製
槽に入った１％塩酸水溶液７００　ｋｑ中に加え、７０
℃、１時間清拌する。この懸濁液を濾過し、得られた硫
酸バリウムの沈澱を洗滌漕に移し、４Ｑ”Ｃの洗滌水５
００ｋｑと共に３０分間攪拌洗滌する。この懸濁液を濾
過機で濾４　Ｌ、硫酸バリウムを分離１−で乾燥、粉砕
し、Ｎｊ　’ｊ’ｕ硫酸バリウム４８　ｋｑを得た。得
らルた石′ｊ′製硫酸バリウムの、ｒｌｆｌ成はイ流酸
パリウ乙９８．８チ、’Ａｔ酸マジネシウム０．２％、
硫酸力ｊしシウム０．５％、水分０．５係であり、Ｐ　
Ｈ７、吸油量１８　ｌ／ｌｌ／１００９でめった。その
硫１νバリウムの結晶は回状結晶及び板状結晶の混合物
でうって、針状結晶の大きさは長さ１〜２μ、幅０．２
〜口、５μ、厚み０．１〜０．４μであり、板状結晶の
大きさは縦横１〜６μ、厚みＯ１２〜０．５μでめった
。

次にこの副生、精製硫酸バリウムを塗料の充填剤として
用いて試験を貸っだ。アクリルエマルジョシ７００ｍ、
副生精製硫酸バリウム′５００部、エチレシジリコール
４０部、ＰＩ−Ｉ調整剤２ア三ノー２メチルプＯバノー
１シロ部、造膜助剤づチルｔＯソルプ４０部、増粘剤Ｈ
Ｅ　Ｃ１２部を配合し、アクリル塗料を製造した。この
塗料の塗膜試験を行った結果、引張強さ４９０ｋＱ／ｃ
Ａ、塩水噴霧試験４８時間に合格した。柔軟ヰと硬度の
バラシスのとれた良好な皮膜が得られた。

比較１）すとして上記実施例において副生精製硫酸バリ
ウムの代りに市販の平均粒径０．８μの沈降性硫酸バリ
ウム６００部を加えて他の配合は全く同じアクリル塗料
を製造し、塗膜試験を行った結果、引張強さ４００　ｋ
ｇ／　ｃＡであり、４０時間迄の塩水噴霧試験に合格し
た。

実施例２ 実施レリ１でｉＭ造した副生ｆ′ｉｖ製硫酸バリウムを
ボυブｏｌ：Ｇレジ樹脂に充填剤として配合した０ポリ
づ０ビレ′Ｊ１００部に副生精製硫酸バリウム３０部を
配合し、厚さ０．５朋のフィルムを製造した。

このフィルムの曲げ弾キ率２０，０口０ｋ（Ｊ／ｄ、引
張降伏点強度３９０　ｋｇ／　ｃＡ　　でめった。

比較例としてポリプロピレジ１００部に市販の平均粒径
０．６／ｌ、吸油量１５Ｉｎ、ｌ　／　１００）の沈降
キ硫酸バリウム３０部を加え、厚さ０．５ａ肩のフィル
ムを製造した。そのフィルムの曲げ弾性率１５　、００
０　ｋｇ／ｃ４、引張降伏へ強度５４０　ｋｑ／　ｃＡ
で必った。

（ｇ）　　効果 本発明の版状及び針状結！Ａ硫酸バリウムを生成分とす
る充填用組成物はソータ工業の塩水精製工程の副生物か
ら安価ＹＣ製造することができ、これを塗料、合成樹脂
、ｊム、印刷用インキ等に配合すれば、その塗膜や合成
位工脂の引張強さ、耐衝撃性が向旧する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）硫酸イオンを含有する食塩水溶液に水溶性バリウ
   ム塩水溶液を添加して沈澱する板状及び針状結晶硫酸バ
   リウムを主成分とする充填用組成物。
2. （２）塗料、合成樹脂、ゴム又は印刷用インキの充填剤
   として用いられる特許請求の範囲第１項記載の充填用組
   成物。
3. （３）食塩電解工業の原料塩精製工程において不純物と
   して硫酸根を含有する工業用食塩の飽和水溶液に水溶性
   バリウム塩水溶液を添加して粗硫酸バリウムを沈澱させ
   て濾別し、該粗硫酸バリウムを水洗したのち、塩酸、硫
   酸、硝酸より選ばれた１種又は２種以上の鉱酸の水溶液
   中に懸濁し、１０〜８０℃で３０分〜５時間処理し、濾
   過、水洗、乾燥、粉砕することを特徴とする板状及び針
   状結晶硫酸バリウムを主成分とする充填用組成物の製造
   法。