KR20100136484A - 안료 입자 조성물, 이의 제조 방법 및 이의 용도 - Google Patents

안료 입자 조성물, 이의 제조 방법 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

탄산칼슘 입자 및 안료 입자를 포함하는 안료 입자 조성물, 이의 제조 방법 및 이의 용도가 기술된다. 본 발명에 따르면, 탄산칼슘 입자가, 이들이 서로 결합되어 탄산칼슘 구조를 형성하도록 탄산화되고, 상기 탄산칼슘 구조는 안료 입자를 포함하고 본질적으로 불투명하고 안정한 안료-탄산칼슘 응집체를 형성한다. 수산화칼슘 함유 안료 슬러리를 이산화탄소 함유 가스로 분무시킴으로써 상기 조성물을 제조할 수 있는데, 이 경우에 수산화칼슘은 서로 부착될 수산화칼슘 입자를 침전시키기 위해 탄산화되고, 상기 탄산화는 수산화칼슘의 본질적으로 전부가 탄산칼슘으로 전환될 때까지 계속된다. 상기 조성물은 특히 페인트, 코팅 물질, 충전제, 폴리머 및 인쇄용 잉크에 사용하기에 적합하다.

Description

안료 입자 조성물, 이의 제조 방법 및 이의 용도{A PIGMENT PARTICLE COMPOSITION, ITS METHOD OF MANUFACTURE AND ITS USE}
본 발명은 제 1항의 전제부에 따른 안료 입자 조성물에 관한 것이다.
이와 같은 조성물은 일반적으로 탄산칼슘 입자 및 안료 입자를 포함한다.
본 발명은 또한 제 22항의 전제부에 따른 안료 입자 조성물의 제조 방법, 및 또한 제 40항 내지 제 44항의 전제부에 따른 페인트, 코팅 물질, 충전 물질, 폴리머 및 인쇄용 잉크 조성물에 관한 것이다.
높은 굴절률 때문에 이산화티타늄은 페인트, 인쇄용 잉크 및 많은 다른 코팅 조성물, 및 또한 충전 물질에서 광-산란 백색 안료로 사용되고 있다.
이산화티타늄은 고가이고 재사용하기가 어렵다. 필요량을 감소시키기 위해, 이산화티타늄은 전형적으로 증량제와 혼합되지만 증량제의 양을 매우 적게 유지해야 하는데, 그렇지 않으면 이산화티타늄을 사용하여 얻어지는 광학적 특성, 특히 구체적으로 페인트 및 코팅 조성물 및 또한 충전 물질에 대해서 결정적으로 중요한 불투명도가 상실된다.
본 발명의 과제는 공지된 기술과 관련된 단점을 제거하고, 얻어진 광학적 특성, 특히 불투명도를 감소시키지 않고 광-산란 안료의 양을 감소시킬 수 있는 완전히 새로운 안료 조성물을 생성하는 것이다.
본 발명은 침전된 탄산칼슘을 포함하는 외피(shell)가 안료 입자 주위에서 형성되며, 상기 외피가 적어도 부분적으로 하나 또는 여러 개의 안료 입자를 감싸(encase)는 구상에 기초하고 있다.
본 발명에 따르면 이 경우에, 탄산칼슘 입자는 적어도 주로, 이들 입자가 서로 결합되어 탄산칼슘 구조를 형성하도록 탄산화된다.
이러한 구조는 하나 또는 여러 개의 입자를 포함하지만, 일반적으로 단지 1개 또는 2개의 안료 입자는 탄산칼슘과 함께 본질적으로 불투명하고 안정한 안료-탄산칼슘 응집체를 형성한다.
상기 조성물은 예를 들어,
- 수산화칼슘을 탄산화시키기 위해 안료 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리를 이산화탄소 함유 가스로 분무시킴으로써;
- 안료 조성물 내 탄산칼슘 퍼센트가 소정의 중량 퍼센트와 동일해지도록 상기 수성 슬러리 내 수산화칼슘의 양을 선택함으로써;
- 서로 부착될 탄산칼슘 입자를 탄산화시키기 위해 수산화칼슘을 탄산화시킴으로써; 및
- 본질적으로 모든 수산화칼슘이 탄산칼슘으로 전환될 때까지 탄산화를 계속함으로써 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은, 페인트; 종이 또는 판지에서의 코팅 물질 조성물; 종이 또는 판지에서의 충전 물질 조성물; 플라스틱; 또는 인쇄용 잉크 내 안료로 사용할 수 있다.
더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 조성물은 주로 제 1항의 특징부에 설명된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법은 차례로 제 22항의 특징부에 설명된 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 페인트, 코팅 물질, 충전 물질, 폴리머 및 인쇄용 잉크 조성물은 제 40항 내지 제 44항의 특징부에 설명된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 용도는 제 47항에 설명된 것을 특징으로 한다.
본 발명을 사용하는 경우에 상당한 이점이 얻어질 수 있다. 따라서, 우수한 불투명도가 이러한 안료 조성물에 의해 얻어지며, 또한 이 안료 조성물을, 예를 들어 페인트 조성물 내 백색 안료인 이산화티타늄의 50중량% 초과를 대체하여 사용할 수 있다.
본 발명자들은 안료 입자가 이산화티타늄인 경우에, 이산화티타늄의 일부 또는 전부가 탄산칼슘으로 대체되는 적용예에서, 이미 이산화티타늄과 탄산칼슘 간의 10:90 … 30:70의 중량비에서 탄산칼슘 변경을 적용시킴으로써 얻어질 수 있는 불투명도는 100% 이산화티타늄을 사용한 경우만큼이나 적어도 거의 양호함을 발견하였다.
본 발명에 따른 조성물의 우수한 특성은 주로, 안료 입자가, 이들 입자 간의 거리가 적어도 약 60nm, 바람직하게는 적어도 약 100nm, 가장 적합하게는 적어도 약 120nm이도록 탄산칼슘 구조에 의해 서로로부터 분리되어 있다는 사실의 결과이다.
탄산칼슘의 가격이 실질적으로 이산화티타늄의 가격 또는 다수의 다른 광-산란 안료 입자의 가격보다 저렴하기 때문에, 본 발명은 안료 비용에서 현저한 감소를 제공한다.
특히 이산화티타늄에 대해서는, 백색의 커버용 안료 시장에서는 이것(즉, 이산화티타늄)을 실질적으로 대체할 만한 것이 없다는 점을 주목하는 것이 중요하다. 그러나, 이산화티타늄을 사용하는 경우의 단점은 이것이 응집되는 경향이고, 이 경우에 이산화티타늄의 광-산란력이 크게 감소한다. 본 발명의 다른 이점은, 본 발명자들이 현재 티타늄의 높은 굴절률(광-산란 지수)을 효율적으로 이용하는 방법을 발견했다는 것이다. 본 발명에 따른 외피를 제조함에 있어서, 고가의 이산화티타늄을 대체하기 위해 매우 비용 효과적인 물질, 즉 산화칼슘/수산화칼슘 및 이산화탄소를 사용할 수 있다.
종이 및 판지에 적용하는 경우에서 이산화티타늄과 관련한 다른 문제점은 이의 보유 품질(retention quality)이 종종 불량하다는 것인데, 이 특성은, 본 발명에 따른 생성물이 이산화티타늄보다 더 큰 입자 크기 및 더 낮은 밀도를 가지기 때문에 상기 생성물을 이용함으로써 개선된다. 더 크고 더 가벼운 입자가 섬유 망상구조 내에 더욱 용이하게 보유되고, 이들은 물과 함께 사용하여 제거되지 않는다(기계적 보유).
상기 제조 방법은 간편하며 산업적으로 유용하다: 이 방법은 매우 신속하고, 매우 효율적인 탄산화 공정이다. 탄산염 외피의 형성은 동일 반응계에서 일어나는데, 이 경우에 PCC의 별도 제조가 필요하지 않다. 상기 방법은 산업적인 규모로 적용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 하나의 구체예에 따르면, 안료 조성물의 제조는 계속적으로 실시된다.
이하에서, 본 발명을 상세한 설명 및 첨부된 도면을 참고로 더욱 구체적으로 살펴볼 것이다. 도면에서,
도 1a 및 1b는 본 발명에 따라 제조된 탄산칼슘-안료 입자 조성물의 전자현미경 사진이며;
도 2는 본 발명에 따른 침전 반응기 중 하나의 수직 단면도를 예를 들어 개략적으로 도시하며;
도 3은 도 2에 따른 침전 반응기 내로 끼워지는(fitted) 분무기의 수평 단면도를 예로 들어 개략적으로 도시하며;
도 4는 본 발명에 따른 제 2 침전 반응기의 수직 단면도를 예를 들어 개략적으로 도시하며;
도 5는 도 4에 따른 침전 반응기의 분무기를 예로 들어 개략적으로 도시하며;
도 6은 본 발명에 따른 침전 반응기 그룹의 수직 단면을 예로 들어 개략적으로 도시한다.
도 1a 및 1b는 본 발명에 따라서 제조되고 탄산칼슘 입자로 감싸진 이산화티타늄 입자를 포함하는 탄산칼슘-안료 생성물의 전자현미경 사진을 도시한다. 탄산칼슘은 탄산화 공정에 의해 수산화칼슘으로부터 제조되는 입자(즉, 침전된 탄산칼슘, PCC)를 포함한다. 도 1a 및 1b는 본 발명의 일 구체예에 따라서, 탄산칼슘 입자를, 이들이 상기 적어도 하나의 안료 입자를 적어도 부분적으로 감싸는 외피를 형성하는 방식으로 서로에 부착시키기 위해, 전형적으로 탄소화시키는 방법을 예시한다. 분석장치를 토대로, 외피의 두께는 평균 적어도 약 30nm, 특히 적어도 약 50nm, 가장 적합하게는 약 60 내지 500nm이다.
상기 사진을 토대로 탄산칼슘 입자는 주로 비구형이다. 전형적으로, 이들의 외부 형태는 적어도 주로 사방정계(rhombic) 또는 능면체(rhombohedric)이다.
입자는 결정형이고 이들의 결정 형태는 주로 방해석 또는 - 더 덜하게는 - 아라고나이트(aragonite)이다.
도 1a 및 1b는 탄산칼슘 입자가, 안료 입자가 부착되는 다핵 탄산칼슘 구조를 형성함을 도시한다. 본 발명자의 시험으로부터, 이 사진에서 탄산칼슘 입자, 및 이산화티타늄 입자인 안료 입자가 서로 강력하게 부착됨이 밝혀졌다. 탄산칼슘 입자의 대부분(즉, 50% 초과, 전형적으로는 심지어 90 또는 95% 초과)은 건조 안료 조성물 및 상기 안료 조성물의 수성 슬러리 둘 중의 탄산칼슘 결정에 부착된 채로 유지된다.
탄산칼슘-안료 응집체에 대해 사용되는 특성 "안정한"은, 탄산칼슘-안료 응집체가 물에 분산된 다음 건조되거나 또는 - 그와는 반대로 - 이들이 분말 형태로 건조된 다음 물에 분산된다 하더라도, 응집체의 일부인 안료 입자의 상당한 퍼센트(적어도 약 50중량%, 특히 약 75중량%, 가장 적합하게는 적어도 약 90중량%)가 탄산칼슘 입자에 부착된 채로 유지됨을 의미한다.
불투명도는, 탄산칼슘-안료 응집체가 안료로서 중간체 물질에 양호한 불투명도를 제공함을 의미하는데, 안료의 일부 또는 전부를 대체하는 경우에 상기 중간체 물질 내로 상기 응집체가 혼합된다. 전형적으로, 이러한 불투명도는 관련된 안료와 동일한 크기(대략 10%의 변형 범위를 가짐)를 갖는다. 우수한 불투명도는, 주로 외피로 덮히는 안료 입자를, 최적의 불투명도를 생성시키는 서로로부터의 거리에서 유지할 수 있다는 것과, 그러한 입자가 양호하게 보유되고 이들 입자가 중간체 물질 중에 균일하게 분포된다는 상기 언급한 사실의 결과이다.
탄산칼슘 입자로 형성되는 외피는 부분적으로 또는 전체적으로 대략 1 내지 20개, 특히 대략 1 내지 10개, 바람직하게는 1 내지 3개의 안료 입자를 감싼다. 도면에서, 이산화티타늄 개별 입자와 탄산칼슘을 구분하기 어려운데, 그 이유는 전자가 후자에 의해 완전히 감싸지기 때문이다. 탄산칼슘 구조는 탄산칼슘 입자로 형성되는데, 탄산칼슘 입자를 다른 입자에 부착시키기 위해 이들을 탄산화시키기 전에 이 탄산칼슘 입자의 고유 크기는 평균 대략 20 내지 250nm이다. 탄산칼슘 입자가 유착되면, 이들 입자는 본질적으로 연속적인 표면을 형성한다.
안료 입자와 탄산칼슘 입자 간의 중량비는 대략 90:10 … 5:95, 바람직하게는 대략 60:40 …, 5:95, 및 특히 대략 40:60 … 10:90이다. 도 1a 및 1b에 따른 조성물은, 안료 및 탄산칼슘의 전체 양을 기준으로 이산화티타늄의 양이 평균 약 18중량%이고 탄산칼슘의 양이 평균 약 82중량%인 경우를 나타낸다.
제조에서, 광-산란 안료와 탄산칼슘 간의 중량비는, 최종 안료 조성물 내 탄산칼슘 퍼센트가 소정 중량 퍼센트에 상응하게 하는 방식으로 탄산화될 수성 슬러리 내 수산화칼슘 및 탄산칼슘의 양을 선택함으로써, 목적하는 비로 조정된다.
상기 안료 조성물은 안료 입자 및 탄산칼슘 입자 이외에도 다른 요소, 예컨대 분산제, 표면 개질제 및 안정화제 또는 이들의 혼합물을 또한 포함할 수 있다. 그러나, 이들의 총량은 상기 조성물의 전체 중량의 최대 약 20중량%, 전형적으로는 10중량% 미만이다.
본 발명에 따른 조성물은 전형적으로
- 수산화칼슘을 탄산화시켜 탄산칼슘을 생성하고 차례로 안료 조성물을 생성하기 위해, 안료 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리를 이산화탄소 함유 가스로 분무시킴으로써; 및
- 수성 슬러리 내 수산화칼슘의 양을, 안료 조성물 내 탄산칼슘 퍼센트가 소정 중량 퍼센트에 상응하게 하는 방식으로 선택함으로써 제조된다.
이 방법에서, 탄산칼슘 입자는, 탄산칼슘 입자가 안료 입자의 표면에 접합되고 이들이 다른 탄산칼슘 입자에 부착되도록 탄산화되는 방식으로 수산화칼슘 및 이산화탄소로부터 침전되고, 이 경우에 본질적으로 불투명하고 안정한 안료-탄산칼슘 응집체가 형성되며, 이들은 적어도 부분적으로 탄산칼슘 입자로 덮혀진다.
바람직하게는, 이산화티타늄 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리는 적어도 본질적으로 섬유 비함유이며, 이 경우에 침전되는 수산화칼슘 전부가 안료 입자의 코팅을 위해 이용될 수 있다.
상기 방법은, 안료 입자와 탄산칼슘 간의 중량비를, 수성 슬러리 내 수산화칼슘의 양과 탄산칼슘의 양을, 최종 안료 조성물 내 탄산칼슘의 퍼센트가 소정 중량 퍼센트에 상응하도록 선택함으로써, 목적하는 비로 조정할 수 있다.
전형적으로, 안료 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리는 고에너지 혼합 구역을 통해 안내되는데, 상기 혼합 구역에서 수성 슬러리는 소적(drop)으로 분해되거나 심지어는 불투명한 소적으로 분해된 다음, 이산화탄소 함유 가스 내로 적하된다. 상기 탄산화는 수산화칼슘의 본질적으로 전부가 탄산칼슘으로 변환될 때까지 계속된다.
도 1a 및 1b는 이산화티타늄을 포함하는 탄산칼슘 조성물을 도시한다. 결정형의 이산화티타늄은 차례로 금홍석(rutile) 또는 아나타스(anatase)일 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 해결책은, 다른 광-산란 및/또는 흡수 안료, 예컨대 수산화알루미늄, 황산바륨, 카올린, 석고, 분쇄되거나 침전된 탄산칼슘, 초크 또는 이들의 혼합물에 대해서도 적합하고 또한 유기 안료 물질, 예컨대 플라스틱 안료 및 노 검댕이(furnace black) 및 이들의 혼합물에 대해서도 적합하다.
본 발명에 따른 방법에서, 안료 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리는, 탄산칼슘을 포함하는 안료 조성물을 형성시키기 위해 수산화칼슘을 탄산화시키도록 이산화탄소 함유 가스 내로 적하된다. 상기 방법은 바람직하게는 과량의 이산화탄소 중에서 실시되는데, 이 경우 탄산칼슘의 형성은 단지 시스템 내로 공급되는 수산화칼슘의 양에 의해서만 제한된다. 이러한 상태에서, 탄산화는 전형적으로 안료 슬러리의 pH 값이 본질적으로 중성이 될 때까지 계속된다. 임의의 산을 첨가할 필요는 없다.
공정 장치와 함께 공정 처리(processing)에 대해 도 2 내지 도 6을 참고로 이하에서 상세히 설명한다. 일반적으로, 탄산화를 여러 단계로 실시하는 것이 유리한 것으로 확인할 수 있다. 이 경우에, 탄산화와 함께 수산화칼슘 함유 수성 슬러리를 이산화탄소 가스로 분무시킴으로써 생성되는 수성 슬러리가 회수되고, 이 수성 슬러리는 추가 탄산화를 위해 가장 적합하게 도입된다.
일 구체예에 따르면, 수성 슬러리는, 이것을 1회 이상 이산화탄소 가스로 분무시킴으로써 추가로 탄산화된다. 다른 구체예에서는, 이것은 이산화탄소 가스를 슬러리 내로 버블링시킴으로써 추가로 탄산화된다.
전형적으로, 탄산화는, 수성 슬러리에 1회 이상의 분무가 실시되게 하는 방식으로 계속적으로 실시된다. 그 후, 안료 입자를 포함하는 광-산란 및 수산화칼슘 함유 수성 슬러리가 고에너지 혼합 구역을 통해 안내되며, 상기 혼합 구역에서 수성 슬러리는 소적 또는 심지어는 불투명한 소적으로 분해된 다음 이산화탄소 함유 가스로 적하된다. 필요한 경우, 분산제, 표면 개질제 또는 안정화제 또는 이들의 혼합물이 제조 동안 또는 제조 후에 제조될 안료 조성물에 첨가된다.
특히, 수산화칼슘 함유 수성 슬러리 전부가 안료 입자와 함께 탄산화 공정에 첨가될 수 있다. 그러나, 수산화칼슘 함유 수성 슬러리를 점차로 그리고 여러 배치(batch)로 탄산화 공정 내로 도입시킬 수 있는데, 이 경우에 가장 적합하게는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리의 적어도 일부가, 이것이 탄산화 공정 내로 공급되는 경우 안료를 함유하지 않는다.
일 구체예에 따르면, 안료는 가능하게는 수산화칼슘과는 별도로 조금씩 첨가된다.
상기 방법은 전형적으로는 약 30 내지 100℃, 특히 약 50 내지 80℃의 온도에서 실시된다.
이하에서, 도면에 도시된 응용예에 대해서 더욱 구체적으로 설명할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 계속적으로 작동하는 침전 반응기(10)로서, 상기 반응기는 침전 용기(12), 침전 용기로 끼워지는(fitted) 분무기(14), 이산화티타늄 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리용 공급관(16), 침전 가스에 대한 유입관(18), 및 처리된 안료 조성물에 대한 배출관(20)을 포함한다. 또한, 상기 장치는 액추에이터(actuator)(22)와 분무기(14) 사이에 놓여진 베어링 및 시일링(sealing) 어셈블리(24)를 포함하는 액츄에이터(22)를 포함한다.
분무기(14)(이것의 수평 단면이 도 3에 도시되어 있음)는 블레이드(26a, 26'a, 26"a, 28a, 28'a, 28"a)를 구비한 6개의 동축 링(26, 26', 26", 28, 28', 28")을 갖는 관통 흐름형(through-flow) 혼합기이다. 이 장치(14)에서, 이산화티타늄 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리가 적하되어 작은 입자, 액체 소적 및/또는 고체 입자를 형성한다. 분무기 내에 머무르는 시간(dwell time)은 10초 미만, 전형적으로는 2초 미만, 가장 전형적으로는 1초 미만으로 짧다.
도 3에서 화살표가 나타내는 바대로, 분무기의 한 세트의 링(26, 26', 26")은 도 3의 경우에 반시계 방향으로 회전하는 로터(rotor)로 기능한다. 상기한 제 1 세트의 링 사이에서 교대로 위치한 다른 세트의 링(28, 28', 28") 또한 로터로 기능한다; 그러나, 이들은 이 경우에 시계방향으로 회전한다. 두 세트의 링 상에 장착된 블레이드(26a, 26a', 26a" 및 28, 28a', 28a")는 장치를 통해 외측으로 그리고 방사상으로 이동하는 안료 조성물과 마주치고, 이에 의해 조성물이 재발성 충격 및 이중 충격에 노출되게 된다. 각 세트의 시계방향으로 회전하는 링 사이에서 그리고 또한 각 세트의 반시계 방향으로 회전하는 링 사이에서 고정된 링, 즉 고정자(stator)를 갖는 장치를 이용하여, 안료 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리를 적하할 수 있다.
이산화티타늄 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리는 관(16)을 통해 분무기의 중심(30)으로 공급되는데, 이 곳으로부터 상기 슬러리가 로터 블레이드의 운동, 및 장치의 중심과 주변부 사이에서 형성된 압력 차의 결과로 외부 링(28")의 개방된 외부 가장자리(32)를 향해 방사상 외측으로 이동한다. 이 수성 슬러리는 필요한 경우 또한 링 사이에 있는 장치(14) 내로 공급될 수 있다. 필요에 따라, 이산화티타늄 입자 및 수산화칼슘 함유 수성 슬러리를 개별 관을 통해 분무기(14)로 공급할 수 있는데, 이 경우에 이산화티타늄 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리가 이 지점보다 선행하여서는 형성되지 않는다.
충격 및 이중 충격, 전단력, 반대 방향으로 회전하는 로터 블레이드의 운동에 의해 발생되는 저압 및 초과압의 난류(turbulence), 및 파동(pulse)이 이산화티타늄 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리를 미세한 분획들, 액체 소적 및 고체 입자로 적하시킨다. 동일한 방향으로 회전하긴 하지만 매우 상이한 속도로 회전하는 로터를 이용함으로써 또는 로터-고정자 조합을 이용함으로써 동일한 효과를 발생시킬 수 있다.
도 2 및 3에 도시된 본 발명에 따른 해결책에서는, 침전 가스는 관(18)을 통해 분무기 링의 중심(30)으로 안내된다. 이 중심으로부터, 가스가, 분무기 내에서 및 이 주위의 침전 용기(12) 내에서, 침전 가스를 포함하는 가스상 공간(gaseous space)(34)을 생성시키면서 외측으로 방사상으로 유동한다. 상기 가스는 침전 반응기의 최상부에 위치한 관(21)을 통해 배출된다. 필요에 따라, 침전 가스를 링으로 및/또는 분무기의 링 사이로 공급할 수 있다. 침전 반응은 이미 분무기의 가스상 공간에서 시작될 수도 있다.
분무기(14) 내에서 처리되는 경우에, 이산화티타늄 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리가 미세 소적 및 입자를 생성시키고, 이러한 소적 및 입자가 장치(14)로부터 가스상 공간의 둘러싸는 부분(34') 내로 분배된다. 미세 소적 및 입자가 분무기로부터, 주로 분무기의 외부 링 영역으로부터, 불투명 흐름(36)으로 강제로 토출된다. 분무기로부터 토출된 후에, 미세 소적 및 입자가 침전 용기 중에서 광범위하게 분산되는 동안 침전 반응은 비교적 오랫동안 계속될 수 있다. 처리된 섬유 조성물은 침전 용기의 바닥에 있는 풀(pool)로 하강하고, 관(20)을 통해 상기 용기로부터 배출된다.
분무기로부터 토출되는 소적 및 입자가 최적의 머무름 시간 동안 침전 용기의 가스상 공간(34') 내에 남아있도록 하기 위해, 침전 용기(12)의 적합한 크기, 형태, 폭 및 높이가 선택될 수 있다. 예를 들어, 탑 형태가 되도록 침전 용기(12)의 높이를 증가시키면 섬유 조성물의 머무름 시간이 증가한다.
침전 반응기(10) 내 공정은 또한 예를 들어, 분무기 내에서의, 링의 수, 링 간의 거리, 각 링 상에 있는 블레이드 간의 거리, 및 블레이드 치수 및 위치를 조정함으로써 조절될 수 있다.
침전 용기(12)의 바닥을 통해 배출되는 안료 조성물은 동일한 침전 반응기로 다시 재순환되거나 다른 반응기로 공급되어 처리를 완료할 수 있다.
분무기와 함께 본 발명에 따른 다른 침전 반응기를 도시하는 도 4 및 도 5는 적용가능한 경우 도 1 및 2에 제시된 동일한 도면 부호를 사용하고 있다. 본 발명에 따르면, 도 4에 도시된 다른 침전 반응기(10)는 주로 반응기가 폐쇄된 외부 링을 구비한 분무기(14)를 포함한다는 점에서, 그리고 침전 반응기가 분무기를 넘어서 연장되는 개별 침전 영역을 포함하지 않는다는 점에서 도 2 및 3에 도시된 장치와 다르다. 도 4 및 5에 도시된 해결책은 예를 들어, 침전 반응이 이미 분무기의 가스상 공간에서 목적하는 방식으로 완료되는 것으로 여겨지는 경우에 사용하기에 적합하다.
도 4 및 5에 도시된 분무기에서, 가장 외부 링(28')은 링을 밀봉하는 하우징(40)으로 둘러싸인다. 상기 하우징은 장치(14)로부터 처리된 섬유 조성물을 배출하기 위한 배출 개구(42)를 포함한다. 처리된 섬유 조성물은 배출 개구(42)로부터 추가 처리 또는 추가 가공을 위한 관을 통해 안내될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 침전 반응기로부터 배출된 물질은 또한 동일한 반응기로 다시 재순환되거나 다른 반응기로 안내되어 탄산화를 완료할 수 있다.
도 2 및 4에 도시된 두 가지 타입(both type)의 침전 반응기 둘 이상이 직렬(sequential series)로 배열될 수 있다. 도 6은 직렬로 배열된 3개의 침전 반응기 그룹을 도시하고 있다. 제 1 반응기는 도 4에 도시된 유형이고 후속하는 2개의 반응기는 도 2에 도시된 유형의 것이다. 적용가능한 경우, 도면 부호는 이전 도면에서와 동일하다.
도 6은 3개의 침전 반응기(10, 10', 10")를 도시하는데, 여기서는 이산화티타늄 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리가 Ca2 + 이온을 탄산화시키기 위해, 즉 CaCO3를 침전시키기 위해 CO2 가스로 처리된다. 이산화티타늄 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리는 최상부에서 관을 통해 제 1 침전 반응기(10)로 안내되는데, 상기 침전 반응기 내로 이산화탄소 함유 가스가 또한 관(18)을 통해 안내된다. 부분적으로 탄산화된 안료 조성물은 브레이크 탱크(break tank)(48)를 경유하여 제 2 침전 반응기(10')로 안내된다. 제 1 침전 반응기 이후에, 처리할 수성 슬러리 내로, 침전될 수산화칼슘이 관(52)을 통해 또한 첨가될 수 있다.
브레이크 탱크(48)로부터, 안료 조성물 및 미침전된 수산화칼슘을 포함하는 부분적으로 처리된 수성 슬러리가 배기관을 통해 제 2 반응기(10')의 공급관(16)으로 안내되며 이는 그 후 바닥을 통해 제 2 침전 반응기의 분무기(14)로 안내된다. 침전 가스(18'), 전형적으로는 이산화탄소가 안료 조성물과 함께 장치(14)로 안내된다. 상응하게, 제 2 반응기(10')에서 처리된 안료 조성물 및 침전되지 않은 수산화칼슘을 포함하는 수성 슬러리가 배기관(20')을 통해 제 3 반응기(10")의 공급관(16')으로 안내된다. 제 3 반응기(10")의 바닥으로부터, 이산화티타늄 및 탄산칼슘 간의 중량비가 미리 결정되는 주로 앞서 처리된 안료 조성물이 관(20")을 통해 제거된다.
안료 조성물을 최종 반응기에서 완성시키기 전에 공정의 임의 단계에서 수산화칼슘 또는 탄산칼슘을 첨가할 수 있다. 결합된 탄산칼슘 입자의 평균 크기는 수산화칼슘의 첨가에 의해 영향받을 수 있다. 이산화티타늄과 탄산칼슘 간의 목적하는 중량비를 얻기 위해 이산화티타늄이 또한 최종 반응기에서 안료 조성물이 완성되기 전에 공정의 임의 단계에서 첨가될 수 있다.
이산화탄소 함유 가스는 관(18, 18', 18")을 통해 각각의 반응기로 안내된다. 이산화탄소 함유 가스는 공급관(18)을 통해 제 1 반응기(10)로 공급되는데, 상기 제 1 반응기는 침전(탄산화)을 유도한다. 생성되는 탄산칼슘 입자는 이산화티타늄 입자상에 침전되고, 어느 정도로는 탄산칼슘 입자가 또한 서로 위에 침전된다. 침전 반응(탄산화)을 완료하기 위해서 동일하거나 다른 이산화탄소 함유 가스가 관(18', 18")을 통해 제 2 및 제 3 침전 반응기(10', 10")로 안내될 수 있다. 가스는 배출관(21, 21', 21")을 통해 반응기로부터 제거된다. 전형적으로 제거할 가스는 스팀 및 이산화탄소를 포함한다. 상기 가스는 가스 세척 및 냉각 장치(54)에서의 처리를 위해 안내된다. 상기 장치(54)에서, 처리된 이산화탄소 함유 가스가 침전 반응기로 다시 재순환된다.
제조된 조성물은 이산화티타늄과 같은 통상적인 안료가 현재 사용되고 있는 다수의 응용예에 대해서 적합하다. 그 몇몇의 예를 하기 언급한다:
ㆍ안료 및 결합제, 및 페인트에 사용되는 통상적인 제조 물질 및 첨가제를 포함하는 페인트 조성물,
ㆍ안료 및 결합제, 및 코팅 물질에 사용되는 통상적인 제조 물질 및 첨가제를 포함하는 코팅 물질 조성물,
ㆍ안료, 및 충전제 조성물에 사용된 통상적인 제조 물질 및 첨가제를 포함하는 충전제 조성물,
ㆍ안료와, 가능하게는 폴리머 조성물에 사용된 통상적인 제조 물질 및 첨가제가 혼합되는, 열가소성 폴리머를 포함하는 폴리머 조성물.
ㆍ액체 상으로 혼합된 안료, 결합제 및 가능하게는 색채 안료, 및 인쇄용 잉크 조성물에 사용된 다른 제조 물질 및 첨가제를 포함하는 인쇄용 잉크 조성물.
이들 중 전부에서, 1중량% 이상, 가장 적합하게는 5중량% 이상, 특히 약 20중량%의 안료가 상기한 응용예 중 임의의 것에 따라 탄산칼슘-안료 응집체를 포함한다.
하기 비제한적인 실시예로 본 발명을 예시한다.
실시예 1
안료 입자 조성물의 제조
시험에 사용된 원료 물질
1. 건조 물질 함량이 대략 17%인 Ca(OH)2 수성 슬러리, T = 60℃.
2. 약 50% 건조 물질로 씻어 걸러진(elutriated) 상업적인 이산화티타늄, T = 20℃.
3. CO2 함유 가스, T = 20℃.
본 발명에 따른 방법으로, 침전 후 이산화티타늄/PCC 질량비가 30/70이 되도록 하기 위해 필요량의 Ca(OH)2 슬러리 및 이산화티타늄 슬러리를 도 6에 도시된 침전 반응기 그룹 내로 공급하여 안료 입자 조성물을 제조하였다. 과량의 이산화탄소 함유 가스를 또한 침전 반응기로 공급하였다. 이산화티타늄 입자를 포함하는 티타늄 수산화칼슘 함유 수성 슬러리를, 이 슬러리를 고에너지 혼합 구역을 통해 안내함으로써 이산화탄소 함유 가스 중에서 작은 소적으로 분해시켰다.
상기 부분적으로 처리된 안료 조성물을 제 1 침전 반응기로부터 제 2 침전 반응기 내로 펌핑시켰고, 또한 이 제 2 침전 반응기로부터 제 3 침전 반응기로 펌핑시켰고, 이로부터 건조 물질 함량이 24%이고 온도가 65℃인 본 발명에 따른 안료 입자 조성물이 얻어졌다. 제 3 침전 반응기 후에 안료 조성물의 pH는 6.9이었고, Ca(OH)2의 본질적으로 전부가 탄산칼슘으로 침전되었다. 안료 조성물의 탄산칼슘 퍼센트를 적정으로 측정하였다. 결과는 목적한 대로 69.9%이었다.
실시예 2
본 발명에 따른 방법으로, 이산화티타늄과 탄산칼슘 간의 질량 비가 18/82인 안료 조성물을 제조하였다. 이 조성물의 건조 물질 함량이 60%로 증가하였고, 분산제가 여기에 첨가되어 매우 유동적인 안료 슬러리가 얻어졌다. 이 생성물을 사용하여, 충분히 매트하고 많이 충전된(PVC ＞ 70%) 프라이머가, 이산화티타늄의 50중량부가 등가량의 본 발명에 따른 안료 조성물로 대체되는 것을 제외하고는 어떠한 다른 성분도 변형되지 않게 하는 방식으로 제조되었다(건조량 대 건조량으로 계산됨).
이산화티타늄은 기준 페인트의 8.0중량%를 구성하였다.
시험 포인트는 4.0중량%의 이산화티타늄 및 4.0중량%의 본 발명에 따른 안료 조성물을 포함하였다. 이러한 방식으로 제조된 페인트의 커버력을 측정하였고, 하기 결과를 얻었다.
기준예 96.3%
시험 포인트 96.2%
실시예 3
물을 원심분리기를 이용하여 실시예 1에 따른 안료 조성물로부터 제거하였고, 분산제를 첨가하여 매우 유동성인 안료 슬러리를 얻었는데, 이 슬러리의 건조 물질 함량은 60%이었다. 이 생성물을, 코팅 페이스트의 다른 어떤 성분도 영향받지 않도록 하는 방식으로, 판지를 코팅시키는데 사용되는 이산화티타늄에 대한 대체물로 사용하였다. 기준 페이스트는 4중량부의 이산화티타늄 및 96중량부의 분쇄된 탄산칼슘으로 구성되었다. 상기 시험 포인트 1에서는 이산화티타늄 절반이 그리고 시험 포인트 2에서는 이산화티타늄 전부가 본 발명에 따른 안료 조성물로 대체되었다. 이 페이스트를 판지상에 12g/㎡으로 도포하였다. 코팅 층을 용해에 의해 최종 판지로부터 제거한 다음, 판지의 불투명도를 측정하였다. 하기 결과가 얻어졌다:
기준예 78.4%
시험 포인트 1 78.3%
시험 포인트 2 78.6%
실시예 4
제지 생산에서 사용되는 어떠한 다른 성분도 변경되지 않게 하는 방식으로, 종이에서 충전제로 사용되는 이산화티타늄을 본 발명에 따른 안료 조성물로 대체하였다. 제 2 기준예로, 몇 장의 종이를, 이산화티타늄과 스칼레노헤드릭(scalenohedric) 상업적 PCC의 혼합물을 충전제로 사용하여 제조하였는데, 상기 혼합물에서의 비는 본 발명에 따른 생성물에서 이산화티타늄과 탄산칼륨 간의 비, 즉 30/70에서와 동일하였다. 종이의 무게는 60 g/㎡이었고 충전제 퍼센트는 10%이었다. 이러한 방식으로 제조된 종이 시트의 불투명도를 측정하고 하기 결과를 얻었다:
기준예 1 85.5%
기준예 2 83.8%
시험 포인트 1 85.7%
본 발명은 상기 설명 및 실시예로 제한되는 것은 아니다. 대신, 본 발명은 하기 제시된 청구범위에서 결정된 한계 내에서 광범위하게 응용된다.

Claims (48)

  1. 탄산칼슘 입자 및 안료 입자를 포함하는 안료 입자 조성물로서,
    탄산칼슘 입자의 일부 또는 전부가, 이들이 서로 결합하여 하나 이상의 안료 입자를 포함하는 탄산칼슘 구조를 형성하도록 탄산화되고, 상기 탄산칼슘 구조는 안료 입자와 함께 본질적으로 불투명하고 안정한 안료-탄산칼슘 응집체를 형성함을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 서로 결합하도록 탄산화되는 탄산칼슘 입자가 외피(shell)를 형성하고, 상기 외피는 상기 하나 이상의 안료 입자를 부분적으로 또는 전체적으로 감쌈(encase)을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 탄산칼슘 입자가 주로 비구형임을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 탄산칼슘 입자가 다핵 탄산칼슘 구조를 형성하고, 상기 다핵 탄산칼슘 구조에 안료 입자가 부착됨을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 결정형의 탄산칼슘 입자가 방해석 또는 아라고나이트(aragonite)임을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 탄산칼슘 입자의 외부 형태가 적어도 주로 사방정계(rhombic) 또는 능면체(rhombohedric)임을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 탄산칼슘 결정이, 건조 안료 조성물 및 안료 조성물의 수성 슬러리 둘 모두에서 탄산칼슘 결정이 적어도 대부분 및 전형적으로는 95% 초과의 안료 입자에 부착된 채로 유지되게 하는 방식으로, 적어도 대부분, 전형적으로는 95% 초과의 안료 입자에 부착됨을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 탄산칼슘 입자로 형성된 외피가 부분적으로 또는 전체적으로, 약 1 내지 20개, 특히 약 1 내지 10개, 바람직하게는 1 내지 3개의 안료 입자를 감쌈을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 탄산칼슘 구조가 탄산칼슘 입자로 형성되고, 상기 탄산칼슘 입자의 평균 크기가 약 20 내지 250nm임을 특징으로 하는 안료 입자조성물.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 안료 조성물이 분산제, 표면개질제 및 안정화제, 또는 이들의 혼합물과 같은 다른 성분을 포함함을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 안료 입자와 탄산칼슘 입자 간의 중량 비가 약 90:10 … 5:95, 바람직하게는 약 60:40 … 5:95이며, 특히 약 40:60 … 10:90임을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 수산화칼슘을 탄산화시켜 탄산칼슘을 생성하고 차례로 안료 조성물을 생성하기 위해, 안료 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리를 이산화탄소 함유 가스로 분무시킴으로써; 및
    - 안료 조성물 내 탄산칼슘 퍼센트가 소정 중량 퍼센트에 상응하게 하는 방식으로 수성 슬러리 내 수산화칼슘의 양을 선택함으로써 제조할 수 있음을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 안료 입자와 탄산칼슘 간의 중량비를, 수성 슬러리 내 수산화칼슘의 양과 탄산칼슘의 양을 최종 안료 조성물 내 탄산칼슘의 퍼센트가 소정 중량 퍼센트에 상응하도록 선택함으로써, 목적하는 비로 조정할 수 있음을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 안료 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리가 고에너지 혼합 구역을 통해 안내되고, 상기 혼합 구역에서 수성 슬러리가 소적(drop)으로 분해되거나 심지어는 불투명한 소적으로 분해된 다음, 이산화탄소 함유 가스 내로 적하됨을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  15. 제 12항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 탄산화 반응이, 수산화칼슘의 본질적으로 전부가 탄산칼슘으로 전환될 때까지 계속됨을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  16. 제 14항 또는 제 15항에 있어서, 안료 입자의 수산화칼슘 함유 수성 슬러리가 적어도 본질적으로 섬유를 함유하지 않음을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  17. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 안료가, 광-산란 및/또는 흡수 안료, 예컨대 이산화티타늄, 수산화알루미늄, 황산바륨, 카올린, 석고, 분쇄되거나 침전된 탄산칼슘, 초크 또는 이들의 혼합물, 또는 유기 안료 물질, 예컨대 플라스틱 안료 및 노 검댕이(furnace black), 또는 이들의 혼합물임을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  18. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 안료 입자가 이산화티타늄이고, 이산화티타늄의 일부 또는 전부가 탄산칼슘으로 대체되는 적용예에서, 이미 이산화티타늄과 탄산칼슘 간의 10:90 … 30:70의 중량비에서 이 조성물을 이용하여 얻어질 수 있는 불투명도가 100% 이산화티타늄을 사용한 경우만큼이나 적어도 거의 양호함을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  19. 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 안료 입자로서 사용되는 결정형의 이산화티타늄이 금홍석(rutile) 또는 아나타스(anatase)임을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  20. 제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서, 안료 입자가, 이 안료 입자 간의 거리가 평균 약 60nm 이상, 바람직하게는 약 100nm 이상, 가장 적합하게는 약 120nm 이상이도록 하는 방식으로 탄산칼슘 구조에 의해 서로로부터 분리됨을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  21. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 탄산칼슘 구조에 의해 형성된 외피의 두께가 평균 약 30nm 이상, 특히 약 50nm 이상, 가장 적합하게는 약 60 내지 500nm임을 특징으로 하는 안료 입자 조성물.
  22. 안료 입자가 탄산칼슘 입자와 조합되는, 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 따른 안료 입자 조성물의 제조 방법으로서,
    - 수산화칼슘을 탄산화시키고 차례로 탄산칼슘을 포함하는 안료 조성물을 생성하기 위해, 안료 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리를 이산화탄소 함유 가스로 분무시키고,
    - 수성 슬러리 내 수산화칼슘의 양을, 안료 조성물 내 탄산칼슘 퍼센트가 소정의 중량 퍼센트와 동일해지도록 선택하고;
    - 서로 부착될 탄산칼슘 입자를 탄산화시키기 위해 수산화칼슘을 탄산화시키고, 수산화칼슘의 본질적으로 전부가 탄산칼슘으로 전환될 때까지 탄산화를 계속함을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  23. 제 22항에 있어서, 과량의 이산화탄소 중에서 실시됨을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  24. 제 22항 또는 제 23항에 있어서, 탄산화가, 바람직하게는 임의의 별도 산을 첨가하지 않고 안료 슬러리의 pH 값이 본질적으로 중성일 때까지 계속됨을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  25. 제 22항 내지 제 24항 중 어느 한 항에 있어서, 탄산화가 여러 단계로 실시됨을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  26. 제 25항에 있어서, 수산화칼슘 함유 수성 슬러리를 이산화탄소 가스로 분무화하고 탄산화시킨 결과물인 수성 슬러리를 회수하고, 이것을 추가 탄산화로 도입시킴을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  27. 제 26항에 있어서, 수성 슬러리가, 이것을 1회 이상 이산화탄소 가스로 분무시키거나 이산화탄소 가스를 슬러리 내로 버블링시킴으로써 추가로 탄산화됨을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  28. 제 22항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서, 탄산화가, 수성 슬러리가 1회 이상 적하되도록 계속적으로 실시됨을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  29. 제 22항 내지 제 28항 중 어느 한 항에 있어서, 수산화칼슘 함유 수성 슬러리의 적어도 본질적으로 전부가 안료 입자와 함께 탄산화 공정 내로 첨가됨을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  30. 제 22항 내지 제 29항 중 어느 한 항에 있어서, 수산화칼슘 함유 수성 슬러리가 단계적으로 탄산화 공정 내로 첨가됨을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  31. 제 30항에 있어서, 수산화칼슘 함유 수성 슬러리의 일부 또는 전부가, 이것이 탄산화 공정 내로 공급되는 경우에 안료를 함유하지 않음을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  32. 제 31항에 있어서, 탄산화 공정의 수성 슬러리 내 수산화칼슘 및 탄산칼슘의 양을, 최종 안료 조성물 내 탄산칼슘의 퍼센트가 소정 중량 퍼센트에 상응하도록 선택함으로써, 광-산란 안료와 탄산칼슘 간의 중량비가 목적하는 비로 조정됨을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  33. 제 22항 내지 제 32항 중 어느 한 항에 있어서, 안료가 가능하게는 탄산칼슘과는 별개로 조금씩 첨가됨을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  34. 제 22항 내지 제 33항 중 어느 한 항에 있어서, 광-산란 안료 입자를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리가 고에너지 혼합 구역을 통해 안내되고, 상기 혼합 구역에서 수성 슬러리는 소적(drop)으로 분해되거나 심지어는 불투명한 소적으로 분해된 다음, 이산화탄소 함유 가스 내로 적하됨을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  35. 제 34항에 있어서, 혼합 구역이 하나 이상의 임팩트 혼합기(impact mixer)를 포함하고, 상기 혼합기에서 안료를 포함하는 수산화칼슘 함유 수성 슬러리가, 반대 방향으로 회전하거나 또는 동일한 방향이지만 매우 상이한 속도에서 회전하는 로터 블레이드(rotor blade)를 이용하거나 로터-정지자(stator) 조합을 이용하여 미세 입자, 액체 소적, 또는 고체 입자, 또는 이들의 혼합물로 적하됨을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  36. 제 22항 내지 제 35항 중 어느 한 항에 있어서, 분산제, 표면 개질제 또는 안정화제, 또는 이들의 혼합물이 수산화칼슘의 수성 슬러리 내로 첨가됨을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  37. 제 22항 내지 제 36항 중 어느 한 항에 있어서, 탄산칼슘 입자가, 탄산칼슘 입자가 이산화티타늄 입자의 표면에 접합되고 이들이 다른 탄산칼슘 입자에 결합되도록 탄산화되는 방식으로 침전되며, 이 경우 본질적으로 불투명하고 안정한 이산화티타늄-탄산칼슘 응집체가 형성되고, 상기 응집체는 적어도 부분적으로 탄산칼슘 입자로 덮혀짐을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  38. 제 22항 내지 제 37항 중 어느 한 항에 있어서, 약 30 내지 100℃, 전형적으로는 50 내지 80℃의 온도에서 실시됨을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  39. 제 22항 내지 제 38항 중 어느 한 항에 있어서, 티타늄 안료 입자의 수산화칼슘 함유 수성 슬러리가 적어도 본질적으로 섬유를 함유하지 않음을 특징으로 하는, 안료 입자 조성물의 제조 방법.
  40. 안료 및 결합제, 및 페인트에 사용된 통상적인 제조 물질(manufacturing material) 및 첨가제를 포함하는 페인트 조성물로서,
    상기 안료의 1중량% 이상이 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 따른 안료 입자 조성물을 포함함을 특징으로 하는, 페인트 조성물.
  41. 안료 및 결합제, 및 코팅 물질에 사용된 통상적인 제조 물질 및 첨가제를 포함하는 코팅 물질 조성물로서,
    상기 안료의 1중량% 이상이 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 따른 안료 입자 조성물을 포함함을 특징으로 하는, 코팅 물질 조성물.
  42. 안료, 및 충전제 조성물에 사용된 통상적인 제조 물질 및 첨가제를 포함하는 충전제 조성물로서,
    상기 안료의 1중량% 이상이 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 따른 안료 입자 조성물을 포함함을 특징으로 하는, 충전제 조성물.
  43. 안료가 혼합된 열가소성 폴리머, 및 가능하게는 폴리머 조성물에 사용된 통상적인 제조 물질 및 첨가제를 포함하는 폴리머 조성물로서,
    상기 안료의 1중량% 이상이 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 따른 안료 입자 조성물을 포함함을 특징으로 하는, 폴리머 조성물.
  44. 액체 상으로 혼합된 안료; 결합제; 및 가능하게는 인쇄용 잉크 조성물에 사용된 색채 안료, 다른 제조 물질 및 첨가제를 포함하는 인쇄용 잉크 조성물로서,
    상기 안료의 1중량% 이상이 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 따른 안료 입자 조성물을 포함함을 특징으로 하는, 인쇄용 잉크 조성물.
  45. 제 40항 내지 제 44항 중 어느 한 항에 있어서, 안료의 5중량% 이상이 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 따른 안료 입자 조성물을 포함하며, 상기 조성물에서 광-산란 안료가 이산화티타늄임을 특징으로 하는, 조성물.
  46. 제 45항에 있어서, 안료의 20중량% 이상이 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 따른 안료 입자 조성물을 포함하며, 상기 조성물에서 광-산란 안료가 이산화티타늄임을 특징으로 하는, 조성물.
  47. 페인트; 종이 또는 판지에서의 코팅 물질 조성물; 종이 또는 판지에서의 충전제 조성물; 플라스틱; 또는 인쇄용 잉크에서 안료로 사용되는, 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 따른 안료 입자 조성물의 용도.
  48. 제 47항에 있어서, 광-산란 안료가 이산화티타늄임을 특징으로 하는 용도.
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