KR100519568B1

KR100519568B1 - 조립자의 개수가 감소된 이산화티탄 슬러리 제조 방법

Info

Publication number: KR100519568B1
Application number: KR20007002379A
Authority: KR
Inventors: 야마모또도모요시; 나까오다꾸오; 이또세이지
Original assignee: 데이진 가부시키가이샤
Priority date: 1998-07-07
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2005-10-07
Also published as: MY134617A; JP2000015124A; WO2000001770A1; CN1153818C; KR20010023725A; JP3510793B2; CN1273594A; TW438625B; ID23955A

Abstract

과도하게 분쇄된 이산화티탄 미립자의 비율이 작고 또한 감소된 개수의 이산화티탄 조립자를 함유하는 이산화티탄 슬러리가, 이산화티탄의 농도가 5 내지 70 wt% 인 이산화티탄 슬러리 제조시 습식형 분쇄 장치를 사용하고 분쇄 장치의 작동 조건을 특정 범위에 설정함으로써 얻어진다.

Description

조립자의 개수가 감소된 이산화티탄 슬러리 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING TITANIUM DIOXIDE SLURRY HAVING REDUCED NUMBER OF COARSE PARTICLES}

본 발명은 이산화티탄 슬러리, 특히, 조립자의 개수가 감소된 이산화티탄 슬러리 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이산화티탄은 폴리머에 첨가하여 안료, 프로스팅제 (frosting agent), 은폐제 (concealing agent), 등의 다양한 용도에 사용된다.

그러나, 이산화티탄이 폴리머 성분에 난용성이고, 또한 응집되기 쉽기 때문에, 백업 압력의 상승과, 용융방사시 얀 (yarn) 균열의 원인이 되는 문제점이 발생한다. 그러한 문제점을 해결하기 위하여, 이산화티탄의 응집을 억제하여 폴리머속에서의 조립자의 수를 감소시키는 방법이 고찰되어 왔다.

지금까지, 상기 감소법으로는, 이산화티탄을 분쇄하고 분류하는 방법 등이 제안되었고, 교반밀 (agitation mill), 볼밀 (ball mill) 등을 이용한 습식형 분쇄 처리와, 원심분리기, 슈퍼 경사분리기 (super decanter) 등을 이용한 습식형 분류 처리가 수행되었다 (일본 공개특허 평4-65456 호 공보 등).

교반밀에 의한 습식형 분쇄 처리는 볼, 구슬 등을 분쇄매체로서 용기안에 넣고 매체에 삽입된 교반기구를 통하여 힘을 전달하여 주로 분쇄매체의 전단효과 및 마모효과에 의해서 이산화티탄을 분쇄하는 것이다. 상기 분쇄처리에 의하여 조립자의 개수가 감소된 슬러리를 만들기 위하여, 일반적으로, 슬러리의 처리량 감소, 긴 분쇄시간의 사용, 분쇄매체량 증가 등의 대응 조치의 취하여 슬러리의 제조 조건을 강화시킬 필요가 있다.

그러나, 제조조건 강화에 의해서, 이산화티탄의 비표면적이 빠르게 증가하고, 과도한 분쇄에 기인한 점도 상승 및 슬러리내에서의 이산화티탄의 재응집이 일어날 수 있고 또한 합성 섬유에의 첨가제로 사용하는 경우에 은폐특성이 감소되는 문제가 발생하였다.

발명의 개시

본 발명의 목적은 이산화티탄의 과도하게 분쇄된 미립자의 비율이 작고 이산화티탄의 조립자의 개수가 감소된 이산화티탄 슬러리를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

즉, 본 발명 발명자들의 연구에 따르면, 상기 목적은, 이산화티탄의 습식형 분쇄가 이산화티탄의 농도가 5 내지 70 wt% 인 이산화티탄 슬러리를 제조할 때 다음의 식 (Ⅰ) 과 (Ⅱ) 를 동시에 만족시키는 조건하에 습식형 분쇄 장치를 사용하여 수행되는 특징이 있는, 조립자의 개수가 감소된 이산화티탄 슬러리를 제조하는 방법에 의해서 달성될 수 있다.

0.20 ＜ [nV (1- (α/100))]/Q ＜ 0.75 (Ⅰ)

30 ＜ α ＜ 70 (Ⅱ)

(식중, Q 는 처리 슬러리의 유량 (L/hr) 이며, V 는 습식형 분쇄장치에서 처리부의 부피이고, α는 V 에 대한 분쇄 매체의 실질적인 부피비 (%) 이며, n 은 습식형 분쇄 장치에 의한 처리수이다.

도 1 은 본 발명에 사용된 습식형 분쇄 장치의 일 태양으로서 수직으로 배치된 샌드 그라인더 (sand grinder) 를 개략적으로 도시하는 수직 단면도이다.

삭제

이산화티탄 슬러리에 사용된 분산매체로는, 특별히 한정되지 않을지라도, 물, 알킬렌 글리콜 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 본 발명의 슬러리를 폴리에스테르 폴리머에 첨가하는 경우에는, 폴리에스테르의 글리콜 성분을 구성하는 글리콜을 분산매체로 사용하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 슬러리를 제조할 때, 다음의 식 (Ⅰ) 과 (Ⅱ) 를 동시에 만족하는 조건하에 습식 분쇄를 수행할 필요가 있다.

0.20 ＜ [nV (1- (α/100))]/Q ＜ 0.75 (Ⅰ)

30 ＜ α ＜ 70 (Ⅱ)

(식중, Q 는 처리 슬러리의 유량 (L/hr) 이며, V 는 습식형 분쇄장치에서 처리부의 부피이고, α는 V 에 대한 분쇄 매체의 실질적인 부피비 (%) 이며, n 은 습식형 분쇄 장치에 의한 처리수).

식 (Ⅰ) 에서, 습식형 분쇄장치에서 처리부의 부피 (V) 는 사용된 습식형 분쇄 장치의 크기에 의해서 결정된다. 처리 슬러리의 유량 (Q) 은 후술하는 바와 같이, V, α및 n 값에 따라 상이한 값이 되지만, 식 (Ⅰ) 을 만족하는 범위내에 있을 필요가 있다.

또한, 식 (Ⅰ) 에서의 [nV (1- (α/100))]/Q 값은 0.20 보다 크며 0.75 보다 작은 범위에 있을 필요가 있다. 그 값이 0.20 이하인 경우에, 분쇄 효율이 낮아지고, 응집 입자의 개수를 감소시킬 수 없다. 한편, 그 값이 0.75 이상인 경우에는, 이산화티탄의 분쇄가 과도해져서 반대로 조립자의 개수가 증가되고, 슬러리의 점도가 증가하게 된다.

또한, 습식형 분쇄 장치에서 처리부의 부피에 대한 분쇄 매체의 실질적인 부피비인 α가 30% 보다 크고 70% 보다 작게 되도록 분쇄 매체가 채워질 필요가 있다. 부피비가 30% 이하인 경우에는 응집 입자의 수를 감소시키기 어렵고, 부피비가 70% 이상이면 분쇄효율이 증가될지라도, 분쇄 매체가 분출하게 되고, 슬러리에 분쇄 매체가 혼합되어지거나 습식형 분쇄 장치 내부의 파손이 일어날 수 있다.

습식형 분쇄 장치에 채워진 분쇄 매체로는, 구체적으로 유리구슬, 지르코니아구슬 등을 들 수 있지만 습식형 분쇄 처리에 통상적으로 사용되는 분쇄 매체인 한 특별한 문제점은 없다.

또한, "실질적인 부피비" 란 분쇄 매체의 외관 부피가 아니라 그것의 실제 부피로부터 얻어진 부피비를 의미한다.

본 발명에서 처리수 (n) 는 3 회 이상이 실질적으로 바람직하다. 처리수가 3 회 이상이면, 슬러리 처리유량 (Q) 을 높은 수준으로 유지하면서 처리를 수행할 수 있으며, 이산화티탄의 비표면적의 급속한 증가가 일어나지 않는다.

여기서, "실질적으로 3 회 이상" 이란 배치식 습식형 분쇄 처리를 수행하는 경우에, 슬러리는 3 회 이상 습식형 분쇄처리되고, 연속 방식의 습식 분쇄 처리를 수행하는 경우에, 슬러리는 습식형 분쇄 처리장치 안으로 순환되고 분쇄장치로 순환된 슬러리의 총량은 슬러리량의 3 배 이상이 된다는 것을 의미한다. 구체적으로는, 예컨대, "1L 슬러리의 습식형 분쇄 처리를 실질적으로 3 회 이상 연속적인 방식으로 수행한다" 란 습식형 분쇄 장치의 분쇄 처리전 슬러리 공급구와 처리후 슬러리 배출구가 연결된 상태로, 슬러리가 습식형 분쇄 장치안으로 순환하여 공급되고, 습식형 분쇄 장치 안으로 공급된 전체 슬러리량은 3 L 이상이 된다는 것을 의미한다.

또한, 상술한 본 발명의 습식 분쇄법으로, 지금까지 공지된 슬러리 제조 방법들이 조합될 수 있으며, 예컨대, 혼합기나 균질화기에 의해서 이산화티탄 입자를 분산 매체 내부로 분산시킨 후, 본 발명의 습식 분쇄 처리를 수행하는 방법, 이산화티탄을 분산하여 얻어진 슬러리의 원심침강 또는 자연침강에 의해서 조립자를 제거한 후 본 발명의 습식 분쇄처리를 수행하는 방법, 본 발명의 습식분쇄처리를 수행한 후에 원심분리기 또는 슈퍼 경사분리기에 의한 습식형 분류를 수행하는 방법 등에서의 임의의 방법을 채용할 수 있다.

본 발명에 사용된 습식형 분쇄장치로는, 장치가 교반형 밀인 경우에는 스쿠루우형, 샌드 그라인더형, 교반 용기형, 환상형 등에서 선택하여 사용할 수 있다. 그것들 중에서, 슬러리의 처리 특성 및 분쇄 특성의 관점에서 샌드 그라인더형 교반밀 (샌드 그라인더) 이 바람직하다. 처리에서, 다음의 식 (Ⅲ) 및 (Ⅳ) 를 동시에 만족시키는 것이 특히 바람직하다.

0.24 ＜ (αh/100H) ＜ 0.56 (Ⅲ)

h/H ＜ 0.8 (Ⅳ)

식중에서, h 는 샌드 그라인더내의 슬러리 공급구로부터, 상기 슬러리 공급구에서 가장 멀리있는 교반부까지의 거리 (m) 이고, H 는 플로우형 (flow type) 교반밀내의 슬러리 공급구로부터 슬러리 배출구까지의 거리 (m) 를 나타낸다.

여기서, 식 (Ⅲ) 에서 (αh/100H) 값은 0.24 보다 크고 0.56 보다 작은 것이 바람직하며, 동시에 (h/H) 값은 0.8 보다 작은 것이 바람직하다. 식 (Ⅱ) 및 (Ⅳ) 이 동시에 만족되면, 더 높은 품질의 슬러리를 얻을 수 있다.

또한, 샌드 그라인더의 교반부의 형상으로는, 디스크형, 로드형, 다양한 특정 형상을 갖는 다른 블레이드형 등이 채택될 수 있다. 교반부로서 디스크형을 채택하는 경우에, 디스크 개수의 특정 제한은 없지만, 분쇄 장치에서 분쇄 매체의 교반 효과가 추가로 개선되기 때문에 디스크의 수는 5 개 이상이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에 따라서, 조립자의 개수가 감소되고 이산화티탄의 농도가 5 내지 70 wt% 이며, 다음의 특성 (a) 및 (b) 를 동시에 만족하는 균일한 슬러리가 얻어진다.

특성 (a) :

25℃ 와 160 mmHg 의 분위기 하에서, 10 ㎛ 의 기공크기와 2.5 cm 의 직경을 갖는 이소포아 필터 (Isopore filter) ("Millipore Co., Ltd. 제조의 폴리카보네이트로 제조된 이소포아막 TCTPO2500) 를 사용하여 슬러리 5 mL 를 여과할 때의 여과시간 (t) 과 슬러리의 전체 중량에 기초한 이산화티탄의 농도 (c) 사이의 관계는 다음의 식을 만족시킨다.

t ≤10 exp (0.14 (c-20))

특성 (b):

25℃ 분위기 하에서 측정한 슬러리의 점도 (η) 와 슬러리의 전체 중량에 기초한 이산화티탄의 농도 (c) 와의 관계는 다음의 식을 만족시킨다.

η≤3.0 exp (0.14c)

여기서, 특성 (a) 에서의 여과시간 (t) 은 이산화티탄 슬러리에서의 조립자의 개수 및 슬러리 점도와 비례 관계에 있으며, 이산화티탄의 분쇄 상태의 지수가 된다. 즉, 분쇄가 효율적으로 수행되면, 상기 식이 만족된다. 한편, 상기 식을 만족시키지 않는 슬러리는, 조립자를 다량 함유하며 수지 성형시 백업 압력 (back up pressure) 의 상승 및 파이버 형성시의 얀 균열을 억제할 수 없다.

본 발명의 제조 방법에 의해서 얻어진 슬러리는 특성 (b) 에 기재된 식을 추가로 만족시키며, 만일 그 식이 만족되지 않으면, 슬러리 내의 이산화티탄이 과도하게 분쇄되고 슬러리 내의 이산화티탄의 재응집이 진행될 수 있기 때문에, 상술한 바와 유사하게, 수지 성형시 백업 압력의 상승 및 파이버 성형시의 얀 균열을 억제할 수 없다.

또한, 예컨대, 폴리에스테르 제조시 슬러리를 첨가할 때, 슬러리 농도가 5 wt% 이하이면, 분말로서 필요한 양을 첨가하기 위하여 다량의 슬러리가 첨가되어야 하며, 그러한 경우에, 반응성의 감소와 색조의 열화 등이 일어날 수 있다. 한편, 슬러리 농도가 70 wt% 를 초과하면, 이산화티탄 입자 사이의 상호 충돌에 의해서 분쇄 효율이 증가하지만, 과도한 분쇄가 일어나기 쉽기 때문에, 슬러리 내의 응집 입자가 반대로 증가한다. 슬러리 내의 이산화티탄의 농도는 10 내지 60 wt% 가 바람직하다.

또한, 본 발명의 제조법에 의해서 얻어진 슬러리는, 주요 산 성분으로서 테레프탈산과 주요 디올 성분으로서 에틸렌 글리콜로 이루어진 폴리에스테르 폴리머에 이산화티탄으로서의 슬러리를 폴리에스테르에 기초하여 0.01 내지 5.0 wt% 범위가 되도록 첨가하여, 3㎛ 이상의 입경을 갖는 입자의 개수가 500 입자/g 이하인 조립자의 수가 감소된 폴리에스테르를 제공할 수 있다.

여기서, 주요 산 성분으로서 테레프탈산과 주요 디올 성분으로서 에틸렌 글리콜로 이루어진 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 공중합가능한 성분을 포함할 수 있고, 이것은 예컨대 테레프탈산 이외의 이작용기성 카르복실산 성분, 에틸렌 글리콜 이외의 디올 성분 및 히드록시카르복실산 성분중 임의의 것이 테레프탈산 성분에 기초하여 10 몰% 이하의 범위로 공중합될 수 있다는 것을 의미한다.

이작용기성 카르복실산 성분으로는, 예컨대, 아디프산, 세바신산, 1,4-시클로헥산 디카르복실산 등의 지방족 또는 지방족 고리 이작용기성 디카르복실산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복실산, 디페닐 디카르복실산, 디페녹시에탄 디카르복실산, 5-나트륨 술포이소프탈산 등의 이작용기성 방향족 카로복실산, 등을 들 수 있다.

또한, 에틸렌 글리콜 이외의 디올 성분으로는, 예컨대, 구성 탄소수가 3 이상인 알킬렌 글리콜, 1,4-시클로헥산 디메탄올, 네오펜틸 글리콜, 비스페놀 A, 비스페놀 S, 등이나 그것들의 에틸렌 옥사이드 첨가생성물 및 폴리옥시알킬렌 글리콜과 같은 지방족, 지방족 고리 또는 방향족 디올 성분을 들 수 있다. 히드록시 카르복실산 성분으로는, β-히드록시에톡시 벤조산, p-옥시벤조산 등을 들 수 있다.

본 발명에서 습식 분쇄법에 의해서 얻어진 슬러리에, 추가로 습식 분류법을 조합하여, 슬러리내의 조립자의 개수가 추가로 감소될 수 있다. 즉, 원심분리기를 사용함으로써, 이산화티탄 슬러리는 다음의 식 (1) 을 만족시키는 조건이 되도록 원심분리기를 제어하여 습식형 분류가 이루어진다.

X = McY^{-0.17ln(MC)+0.89} (1)

여기서, X 는 원심분리기에서의 슬러리의 평균 원심분리시간을 나타내며, Y 는 원심분리기의 작동에서 설정된 원심분리력 (G) 을 나타내며, Mc 는 각각의 원심분리기에 의해 설정된 기기상수 (device constant) 를 나타내고, 상기 식을 만족시키도록 원심분리를 수행하는 경우에는, 원심분리에서 생성된 이산화티탄 슬러지의 양의 증가없이도 슬러리에 포함된 조립자를 추가로 감소시킬 수 있다.

여기서, Mc 에 대하여, 1.0 ×10² ＜Mc ＜1.0 ×10⁴ 의 범위에 설정하는 것이 바람직하다. Mc 가 상기 범위에 있는 경우에, 조립자의 개수가 크게 감소되고, 폴리에스테르 등과 같은 폴리머용 첨가제로 슬러리를 사용하는 경우에, 이물질의 발생이 현저하게 감소되고 수율이 양호해진다.

또한, 기기상수인 Mc 는 원심분리기로서 기기를 사용함으로써 무조건적으로 결정되며, 구체적으로는 임의의 원심분리력에서 슬러리의 원심분리 시간을 측정하고, 그 값을 상기 식 (1) 에 대입하여 쉽게 얻어진다.

또한, Y 에 대하여는 2200 미만이 바람직하다. Y 가 2200 미만인 경우에는, 원심분리기의 내벽에 부착되는 슬러지 양의 증가없이도 조립자가 효율적으로 제거된다.

또한, 식에서의 X 에 대하여, 전술한 두 가지 파라미터가 결정된 후 원심분리시간이 결정될 수 있다.

또한, 사용된 원심분리기에 대하여, 원심분리력을 이용하여 습식형 분류를 수행할 수 있는 어떠한 장치라도 충분하며, 예컨대, 슈퍼 경사분리기가 바람직한 예이다.

이하, 본 발명을 실시예를 이용하여 추가로 설명하지만, 그 실시예에 의해서 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예에서의 각각의 값들은 다음의 방법에 따라서 측정하였다. 여과시간

이산화티탄 슬러리를 20 wt% 의 농도가 되도록 정확하게 희석하고, 5mL 의슬러리를 기공크기가 10㎛ 이고 직경이 2.5 cm 인 이소포아 필터 (Isopore filter) ("Millipore Co., Ltd." 제조의 폴리카보네이트로 제조된 이소포아막 TCTPO2500) 를 사용하여 160 mmHg 하에서 25℃ 에서 여과하여, 여과시간을 측정하였다.

슬러리의 점도

슬러리의 전체 중량에 기초하여 이산화티탄의 농도가 20 wt% 가 되도록 슬러리를 준비하고, 준비된 슬러리 200 mL 의 점도를 로터리 점도계 (rotary viscometer) (Shibaura System, K.K. 제조의 "Vismetron VS-A1") 를 사용하여 측정하였다.

폴리머중의 조립자의 함량

폴리머 100 mg 을 헥사플루오로이소프로판올 20 mL 에 용해하고 기공크기가 3㎛ 이고 직경이 2.5 cm 인 폴리테트라플루오로에틸렌 (Advantec, K.K. 제조의 "T300A") 으로 제조한 막 필터를 사용하여 여과하고 필터에 포획된 조립자의 수를 광학 현미경을 사용하여 계산하고 폴리머의 1g 당 함량으로 환산하였다.

분쇄 매체의 분출

도 1 에 도시된 습식형 분쇄장치를 사용하여 습식 분쇄 처리를 수행할 때 도 1 에 도시된 습식형 분쇄 장치의 슬러리 배출구에서 스크린부로 분출된 분쇄 매체의 존재 또는 부재에 대하여 육안으로 조사하고, 다음의 평가기준에 따라서 평가하였다.

◎ : 스크린부로 분출된 분쇄 매체 없음

ｏ : 스크린부로 분출된 분쇄 매체가 거의 없고 스크린부의 마모는 관찰되지 않음

△ : 분쇄 매체의 일부가 스크린부로 분출되고 스크린부가 마모되었지만 파손되지는 않음

× : 분쇄 매체가 스크린부로 분출되고, 스크린부가 파손되고 분쇄 매체가 슬러리와 뒤섞임.

슬러지 폐색

이산화티탄 슬러리 3000 L 를 공급하여 습식형 분류를 수행한 후에 원심분리기의 내부 실리더에서의 슬러지 부착을 조사하고, 폐색도를 평가하여 슬러지에 의한 배출구의 폐색 없이 슬러리 3000 L 의 처리를 완료한 경우에는 ｏ 로 나타내고, 슬러리 3000 L 의 처리를 완료하기 이전에 슬러지에 의해서 배출구의 폐색이 발생한 경우에는 × 로 나타내었다.

실시예 1

균질화기에서의 분산매체인 에틸렌 글리콜에 이산화티탄을 분산시켜 슬러리 전체 중량에 기초하여 20 wt% 농도를 갖는 이산화티탄의 에틸렌 글리콜 슬러리를 준비하였다. 슬러리를 "Igarashi Kikai Seizo, K.K." 제조의 샌드 그라인더 "OSG" 를 이용하여 표 1 에 나타낸 조건하에서 습식형 분쇄처리를 실시하였다. 또한, 분쇄 매체로는, "Inoue Seisakusyo, K.K." 제조의 "Hi-bee ＃24" 를 사용하였다. 얻어진 슬러리의 점도 및 여과시간을 표 1 에 나타내었다.

그후, 디메틸 테레프탈레이트 100 중량부, 에틸렌 글리콜 60 중량부, 망간 아세테이트 테트라히드레이트염 0.031 중량부를 에스테르 교환 포트 (ester interchange pot) 에 충전시키고, 질소분위기하에서 온도를 3 시간에 걸쳐서 140 ℃ 에서 240 ℃ 로 상승시켜 에스테르 교환반응을 수행하면서 생성된 메탈올을 시스템 외부로 증류시켰다.

에스테르 교환반응을 완료한 후, 안정화제로 인산 0.024 중량부, 축중합촉매로 삼산화 안티몬 0.04 중량부, 및 상술한 습식 분쇄처리에 의해서 얻어진 20 중량% 이산화티탄 농도의 에틸렌 글리콜 슬러리를 이산화티탄에 기초하여 0.3 중량부가 되도록 첨가하였다. 감소된 압력하에서 축중합을 수행하기 위하여 반응 혼합물의 온도를 280 ℃ 까지 갑자기 상승시켜 이산화티탄을 함유하는 폴리에스테르 폴리머를 얻었다. 얻어진 폴리머에서의 조립자의 함량을 측정하고, 그 결과를 표 1 에 나타내었다.

실시예 2, 3 및 비교예 1, 2

표 1 에 나타낸 바와 같이 처리 슬러리의 유량 (Q) 을 변경한 것을 제외하고, 실시예 1 에서와 유사한 작동을 수행하여 폴리에스테르 폴리머를 얻었고, 그 결과를 표 1 에 나타내었다.

실시예 4, 5 및 비교예 3, 4

표 1 에 나타낸 바와 같이 분쇄 매체의 부피비 (α) 를 변경한 것을 제외하고, 실시예 1 에서와 유사한 작동을 수행하여 폴리에스테르 폴리머를 얻었고, 그 결과를 표 1 에 나타내었다.

실시예 6

표 1 에 나타낸 바와 같이 처리 슬러리의 유량 (Q) 및 분쇄장치를 통과한 수 (n) 를 변경한 것을 제외하고, 실시예 1 에서의 작동과 유사한 작동을 수행하고, 그 결과를 표 1 에 나타내었다.

	Q(L/hr)	V(L)	n	α(%)	nV(1-α/100)/Q	슬러리점도(cp)	여과 시간 (초)	이산화티탄첨가량(wt%)	폴리머중의 조립자개수(＞3μ,개수/g)
실시예1	600	72	5	50	0.30	27	6	0.3	320
실시예2	300	72	5	50	0.60	27	7	0.3	280
실시예3	800	72	5	50	0.23	32	7	0.3	340
실시예4	600	72	5	35	0.39	28	6	0.3	430
실시예5	600	72	5	65	0.21	42	8	0.3	300
실시예6	900	72	7	50	0.28	28	6	0.3	290
비교예1	100	72	5	50	1.80	139	＞300	0.3	610
비교예2	1000	72	5	50	0.18	28	＞300	0.3	630
비교예3	600	72	5	25	0.45	29	70	0.3	640
비교예4	600	72	5	75	0.15	159	＞300	0.3	580

실시예 7, 8

표 2 에 나타낸 바와 같이 h/H 및 α 값을 변경한 것을 제외하면 실시예 1 에서의 작동과 유사한 작동을 수행하여 폴리에스테르 폴리머를 제조하고, 그 결과를 표 2 에 나타내었다.

	h/H	h/H ×α/100	α(%)	분쇄매체의 분출	슬러리 점도(cp)	여과 시간 (초)	이산화티탄첨가량(wt%)	폴리머중의 입자의 개수(＞3μ,개수/g)
실시예1	0.75	0.300	50	◎	27	7	0.3	320
실시예7	0.75	0.488	65	◎	33	7	0.3	270
실시예8	0.65	0.325	50	◎	28	8	0.3	300

실시예 9

크기가 3 ㎛ 이상인 조립자의 수가 120 입자/mg 인 이산화티탄 슬러리를 사용하여, 에틸렌 글리콜 슬러리 20 wt% 를 "Tomoe Kogyo, K.K. " 제조의 슈퍼 경사분리기 "P-660" 을 사용하여 처리하였다. 그 경우에 원심분리력은 1380 G 에 설정하였고, 기기상수 Mc 는 1400 이었고, 120 초의 원심분리시간을 식 (1) 에 의해서 계산하였다.

조건을 상기한 바와 같이 설정함으로써, 슬러리를 분류처리하여 3㎛ 이상 크기의 조립자 개수가 49 입자/mg 인 에틸렌 글리콜 슬러리를 얻었다. 슬러리 3000 L 에 대한 습식 분류처리를 수행할지라도, 원심분리기에서 슬러지에 의해서 야기된 폐색은 발생하지 않았다.

실시예 10, 11

표 3 에 나타낸 바와 같이 원심분리력, 원심분리 시간 및 기기상수를 변경한 것을 제외하면 실시예 9 에서의 작동과 유사한 작동을 수행하고, 그 결과를 표 3 에 나타내었다.

실시예 12

경사분리기에 공급하기 위하여 실시예 4 에서의 작동에 의해서 얻어진 슬러리를 사용하는 것을 제외하면 실시예 9 에서의 작동과 유사한 작동을 수행하고, 그 결과를 표 3 에 나타내었다.

	사용슬러리	경사분리기에 공급된 슬러리에서의 응집 입자( ＞3μ,개수/mg)	경사분리기에서의 원심분리력(G)	기기 상수 Mc	원심분리 시간(초)	처리후 응집입자 (＞3μ, 개수/mg)	슬러지 폐색
실시예9	실시예1	102	1380	1400	120	49	ｏ
실시예10	실시예1	102	750	1400	150	47	ｏ
실시예11	실시예1	102	1900	2750	90	61	ｏ
실시예12	실시예4	172	1380	1400	120	83	ｏ

본 발명의 방법에 의하여, 조립자의 개수가 감소된 이산화티탄 슬러리를 얻을 수 있으며, 폴리에스테르에 기능을 부여할 목적으로 얻어진 슬러리를 첨가하여 혼합할 때 폴리에스테르 수지의 성형시 백업 압력의 억제 및 폴리에스테르 파이버의 제조시 얀 균열 억제 효과가 있고, 또한 얀 제조 및 얀 처리에 사용된 방사기기에서, 얀과 접촉하는 금속부의 마모를 억제하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

감소된 개수의 조립자를 함유하는 이산화티탄 제조 방법에 있어서,

이산화티탄은 이산화티탄의 농도가 5 내지 70 wt% 인 이산화티탄 슬러리 제조시 습식형 분쇄 장치를 사용하여 다음의 식 (Ⅰ) 내지 (Ⅱ):

0.20 ＜ [nV (1- (α/100))]/Q ＜ 0.75 (Ⅰ)

30 ＜ α ＜ 70 (Ⅱ)

(식중, Q 는 처리 슬러리의 유량 (L/hr) 이며, V 는 습식형 분쇄장치에서 처리부의 부피 (L) 이고, α는 V 에 대한 분쇄 매체의 실질적인 부피비 (%) 이며, n 은 습식형 분쇄 장치에 의한 처리수)

를 동시에 만족시키는 조건하에서 습식 분쇄되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 습식형 분쇄 장치는 샌드 그라인더형 교반밀인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 샌드 그라인더형 교반밀은 다음의 식 (Ⅲ) 및 (Ⅳ):

0.24 ＜ αh/100H ＜ 0.56 (Ⅲ)

h/H ＜ 0.8 (Ⅳ)

(식중에서, h 는 샌드 그라인더 내의 슬러리 공급구로부터, 슬러리 공급구에서 가장 멀리있는 교반부까지의 간격이고, H 는 샌드 그라인더 내의 슬러리 공급구로부터 슬러리 배출구까지의 거리 (m) 를 나타냄)

를 동시에 만족시키는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 슬러리의 분산 매체는 에틸렌 글리콜인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 분산 매체는 물인 것을 특징으로 하는 제조 방법.