JPS6234354B2 - - Google Patents

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JPS6234354B2
JPS6234354B2 JP56204716A JP20471681A JPS6234354B2 JP S6234354 B2 JPS6234354 B2 JP S6234354B2 JP 56204716 A JP56204716 A JP 56204716A JP 20471681 A JP20471681 A JP 20471681A JP S6234354 B2 JPS6234354 B2 JP S6234354B2
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JP
Japan
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slurry
titanium dioxide
dispersant
pigment
added
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JP56204716A
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JPS58104973A (ja
Inventor
Kyoshi Shinozuka
Takeshi Fukunaga
Kazuhiko Nagano
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Onahama Sakai Kagaku KK
Original Assignee
Onahama Sakai Kagaku KK
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  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は水分散型樹脂途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級二酸化チタン(JIS
K5116)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あるいは
工程短縮の観点から塗料・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は低減が
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、一つは製品化した包装直前の粉体す
なわち、粗顔料→湿式粉砕→分級→表面処理→
過・洗浄・脱水→乾燥→微粉砕を経た粉体を分散
剤を用いて所定固形物濃度に再リパルプするもの
で、顔料濃度70%以上の高濃度のものが得易いこ
とが特徴となつているが、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酸化チタン製品化の
中間工程、すなわち、無機表面処理剤被覆工程終
了後、過・洗浄・脱水工程より得た“フイルタ
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、またド
ライフレークが生じにくいという利点を有してい
る反面、高顔料濃度が得られ難いという難点を有
している。そしてこの方法の生命は分散剤の選定
にある。 二酸化チタンスラリーは需要家で使用する条件
に合致した水バランスにあることが必須条件であ
り、最低顔料濃度60%以上が要求される。また、
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たな
い。 本発明は前述後者すなわち、“フイルターケー
キ”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
酸塩または/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。 本発明においては分散剤を加える前のスラリー
の含水率を40%以下すなわち固形物濃度を60%以
上にする必要があるが、この為には公知の高圧脱
水あるいは真空脱水による外、本発明者等が先に
特許出願中である「無機表面処理後湿式粉砕して
過・洗浄・脱水を行う高密度充填滓を得る」
方法を採用するのが効果的である。 本発明においてはリパルプに際して、上記特定
組合わせの分散剤を加えた後、先に出願中の湿式
粉砕の工程を採用するのがより効果的である。す
なわち、本発明のスラリーは二酸化チタン粗顔料
(硫酸法、塩素法により得る)→湿式粉砕→分級
→無機表面処理剤被覆→過・洗浄・脱水→リパ
ルプ〔分散剤添加〕→湿式粉砕→二酸化チタンス
ラリーの工程により製造される。 スラリー化段階で添加する分散剤としては従
来、一般に縮合燐酸系またはポリアクリル酸系と
アルカノール系の組合せが用いられていたが、こ
れらの分散剤では増粘傾向の抑制効果が充分でな
かつた。そこで本発明者等はこの点につき研究の
結果上記特定分散剤の組合わせと湿式粉砕を併用
することにより後述実施例に示す如く所期の目的
を達成することに成功したものである。 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、トリポリ燐酸カリ、ヘキサ
メタ燐酸ソーダ、ピロ燐酸ソーダ等が挙げられ、
添加率は固形物に対して0.3〜1.5重量%、好まし
くは0.5〜1重量%である。また、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、商品名でノプコ
SN−5040(サンノプコ社)、アクアリツクDL−
40(日本触媒)、ポイズ530(花王アトラス)、ア
ロンT−40(東亜合成)等が挙げられる。また、
ポリオキシエチレンアルキルエーテルとしてはア
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0.1〜1.5重量%、好ま
しくは0.2〜1重量%である。このリパルプ工程
ではニーダー、デイスパーザー等の混練、分散機
器の使用が効果を上げる。 次工程の湿式粉砕にはサンドミル形式の機器の
使用が好適であり、メデイアはガラスビーズ、ア
ルミナビース、ジルコニアビーズ、オタワサンド
等が用いられ、デイスクやヴエツセルの形状等に
より多くの市販機種がある。 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には規則性は見
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縮合燐酸
系、ポリアクリル酸系、ポリオキシエチレンアル
キルエーテル三者の添加が好ましく、含水チタニ
ア−含水アルミナ、または含水アルミナ単独表面
処理には縮合燐酸系、ポリアクリル酸系の二者の
添加が好ましく、また含水シリカ−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二者の添加が好ましい。ま
た、これ等スラリーを長期保存する場合はノプコ
サイドSN−215(サンノプコ社)等の防腐剤の微
量添加が必要である。 以下実施例により更に詳しく本発明の二酸化チ
タンスラリー製造方法を説明する。 実施例 1 ローラーミルで粉砕された硫酸法ルチル粗顔料
(一次粒子径0.25μ)500Kgを水でリパルプして
400g/スラリー(分散剤としてノプコSN−
5040をTiO2に対して0.1%添加)となし、振動ミ
ル粉砕(メデイア、アルミナボール、滞留時間30
分)をしてからスラリー濃度を200g/に下げ
て分級し、フアインスラリーのみを集めて濃度調
整(220g/)し、1136(TiO2250Kg)を無機
表面処理工程へ。スラリーを70℃に加温してチタ
ニル硫酸溶液(100g/ asTiO2)25を投入
後20分熟成し、次いで珪酸ソーダ溶液(60g/
as SiO2)21を投入して同じく20分熟成して
更にアルミン酸ソーダ溶液(100g/ as
Al2O3)55を投入して同様20分の熟成の後、稀
硫酸(200g/)を用いて中和し、20分熟成
後、高圧プレスフイルターで過・洗浄・脱水し
た。滓の固形物濃度は64%であつた。この滓
156Kg(TiO2100Kg)をニーダーに移し、トリポ
リ燐酸ソーダ0.7Kg及びポイズ530(花王アトラス
製ポリアクリル酸系分散剤)0.2Kg、エマルゲン
L−40(花王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)0.2Kgを投入し、混練し
て流動化させた後、デイスパーザーで完全にスラ
リー化し、次いでサンドミル粉砕(メデイア、ガ
ラスビーズ)をし、24時間弛く撹拌しながら熟成
した後、表−1記載の二酸化チタンスラリーを得
た。 実施例 2 実施例1における分散剤をトリポリ燐酸カリ
0.5Kg及びアクアリツクDL−40(日本触媒製ポリ
アクリル酸系分散剤)0.5Kg、エマルゲンL−40
0.5Kgとして表−1記載の二酸化チタンスラリー
を得た。 実施例 3 実施例1における分散剤をピロ燐酸ソーダ0.5
Kg及びノプコSN−5040(サンノプコ製ポリアク
リル酸系分散剤)0.3Kg、エマルゲン120(花王ア
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)0.2Kgとして表−1記載の二酸化チタン
スラリーを得た。 実施例 4 ローラーミルで粉砕した硫酸法ルチル粗顔料
(一次粒子径0.23μ)500Kgを水でリパルプして
400g/スラリー(分散剤としてノプコSN−
5040をTiO2に対して0.15%添加)となし、実施
例1と同様操作でフアインスラリーを得、濃度調
整(220g/)して1136(TiO2250Kg)を無機
表面処理工程へ。スラリーを70℃に加温してチタ
ニル硫酸溶液(100g/ asTiO2)25を投入
後20分熟成し、次いで硫酸アルミ溶液(108g/
as Al2O3)51を投入して同じく20分の熟
成後、苛性ソーダ溶液(200g/)を用いて中
和し、20分熟成の後、高圧プレスフイルターで
過・洗浄・脱水した。滓の固形物濃度は65%で
あつた。この滓152Kg(TiO2100Kg)をニーダ
ーに移し、以下分散剤にヘキサメタ燐酸ソーダ
0.5Kg、ポイズ5301.0Kgを用いる以外は実施例1
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。 実施例 5 実施例4の分散剤をヘキサメタ燐酸ソーダ0.7
Kg、ノプコSN−5040 0.7Kgとして表−1記載の
二酸化チタンスラリーを得た。 実施例 6 実施例4の分散剤をトリポリ燐酸ソーダ0.7
Kg、アロンT−40(東亜合成製ポリアクリル酸系
分散剤)1Kgとして表−1記載の二酸化チタンス
ラリーを得た。 実施例 7 実施例4と同様ルチル粗顔料を用いて同様操作
でフアインスラリーを得、濃度調整(220g/
)して1136(TiO2250Kg)を無機表面処理工
程へ。スラリーを70℃に加温して珪酸ソーダ溶液
(60g/ as SiO2)229を投入して20分熟
成、次いで硫酸アルミ溶液(108g/ as
Al2O3)46を投入して20分熟成後、稀硫酸
(200g/)を用いて中和。20分熟成後、高圧プ
レスフイルターで過・洗浄・脱水した。滓の
固形物濃度は62%であつた。この滓161Kg
(TiO2100Kg)をニーダーに移し、以下分散剤に
トリポリ燐酸ソーダ0.5Kg、エマルゲンL−40
0.5Kgを用いる以外は実施例1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。 実施例 8 実施例7の分散剤をヘキサメタ燐酸ソーダ0.7
Kg、エマルゲン1200.4Kgとして表−1記載の二酸
化チタンスラリーを得た。 次に実施例1〜8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2−アミノ−2−メチル−1−プロパノ
ールとの組合わせ)を用いて参考例1〜5を用意
し、実施例1〜8と貯蔵安定性の比較を表−2で
行つた。 参考例 1 実施例1〜3の分散剤をピロ燐酸ソーダ0.8
Kg、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール
(以下AMPと略称)0.5Kgとしたもの。 参考例 2 実施例1〜3の分散剤をアクアリツクDL−401
Kg、AMP 0.5Kgとしたもの。 参考例 3 実施例4〜6の分散剤をヘキサメタ燐酸ソーダ
0.7Kg、AMP0.6Kgとしたもの。 参考例 4 実施例4〜6の分散剤をポイズ530 1Kg、
AMP0.4Kgとしたもの。 参考例 5 実施例7〜8の分散剤をトリポリ燐酸ソーダ
0.7Kg、AMP0.6Kgとしたもの。 次いで本発明に従つて製造される二酸化チタン
スラリーの顔料性能を評価するために、先ず一つ
は実施例1と7の二酸化チタンスラリー及び実施
例1、7の滓をそれぞれドライヤーで150℃で
8時間の乾燥をし、スチームマイクロナイザーで
微粉砕した二酸化チタン粉体とを用いてエマルジ
ヨン塗料(配合は表−3に記載)を調製し、表−
3で性能の比較を実施した。用いたエマルジヨン
樹脂はモビニール#116(ヘキスト合成製)で酢
酸ビニル系である。二つ目として実施例4の二酸
化チタンスラリー及び実施例4の滓をドライヤ
ーで150℃で8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ヨン系で塗料化(配合は
表−4に記載)し、表−4で性能比較を実施し
た。用いた樹脂はアクリル・スチレン共重合体エ
マルジヨンでモビニール#707(ヘキスト合成
製)である。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 顔料級二酸化チタンを製造するに際し、湿式
    仕上げ工程で得られる無機表面被覆処理された二
    酸化チタンを含むスラリーの含水率を40%以下に
    した後、縮合燐酸塩と、ポリアクリル酸塩また
    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。
JP56204716A 1981-12-18 1981-12-18 二酸化チタンスラリ−の製造方法 Granted JPS58104973A (ja)

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