(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化チタン生成物の製造方法であって、
（ａ）液体媒体と二酸化チタン材料とからなる混合物であって、前記二酸化チタン材料は気相酸化法によって生成された凝集二酸化チタン材料であり、前記気相酸化法で前記二酸化チタン材料と共に生成された無機酸化物以外には実質的に全く無機酸化物が前記二酸化チタン材料上に沈着していない前記混合物を形成する工程と、
（ｂ）前記混合物中の前記凝集二酸化チタン材料である二酸化チタン材料を湿式磨砕する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）の後に前記混合物のｐＨを４．０を越えない数値まで低下させる工程と、
（ｄ）前記工程（ｃ）の後に前記二酸化チタン材料を凝集させるのに有効な量の塩基を前記混合物に添加する工程と、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後に前記二酸化チタン材料を前記混合物から取り出す工程と、
（ｆ）前記工程（ｅ）の後に前記二酸化チタン材料を洗浄する工程と、
を含み、前記方法に際し、前記気相酸化法で前記二酸化チタン材料と共に最初に生成され再沈着した無機酸化物以外には実質的に全く無機酸化物が前記二酸化チタン材料上に沈着しないことを特徴とする二酸化チタン生成物の製造方法。
【請求項２】
前記工程（ａ）にて使用する凝集二酸化チタン材料が二酸化チタンを含むとともに、この凝集二酸化チタン材料に存在する前記二酸化チタンの１００重量部当り０．０５〜１０重量部の範囲の量のアルミナをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アルミナの量が、凝集二酸化チタン材料に存在する二酸化チタンの１００重量部当り０．２５〜３重量部の範囲の量であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記二酸化チタン材料が顔料二酸化チタン材料であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記凝集二酸化チタン材料である二酸化チタン材料が、四塩化チタンを用いる気相酸化法によって生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記二酸化チタン材料を、少なくとも３０重量％であるが７０重量％以下の湿式磨砕した二酸化チタン材料が０．５μｍより小さい粒子寸法を有するよう工程（ｂ）にて湿式磨砕することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記混合物のｐＨを、この混合物に硫酸を添加することにより工程（ｃ）にて低下させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記工程（ｄ）にて混合物のｐＨを５〜８の範囲の数値に調整するのに充分な量の塩基を混合物に添加することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記塩基が水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたはそれらの組合せであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
二酸化チタン生成物の製造方法であって、
（ａ）水性媒体と二酸化チタン材料とからなる混合物であって、前記二酸化チタン材料は二酸化チタンを含み、前記二酸化チタン材料はこの二酸化チタン材料に存在する二酸化チタンの１００重量部当り０．０５〜１０重量部の範囲の量のアルミナをさらに含み、前記二酸化チタン材料は気相酸化法を用いて四塩化チタンから生成された凝集顔料二酸化チタン材料であり、前記アルミナは前記気相酸化法で前記二酸化チタンと共に生成されたものであり、さらに前記気相酸化法で前記二酸化チタンと共に生成された前記アルミナ及び他の無機酸化物以外には実質的に全く無機酸化物が前記二酸化チタン材料上に沈着していない前記混合物を形成する工程と、
（ｂ）前記混合物中の前記凝集顔料二酸化チタン材料である前記二酸化チタン材料を、少なくとも３０重量％であるが７０重量％以下の湿式磨砕した二酸化チタン材料が０．５μｍより小さい粒子寸法を有するように湿式磨砕する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）の後に前記混合物のｐＨを４．０を越えない数値まで低下させる工程と、
（ｄ）前記工程（ｃ）の後に前記混合物のｐＨを、前記二酸化チタン材料が凝集するように５〜８の範囲の数値まで上昇させる工程と、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後に前記二酸化チタン材料を前記混合物から取り出す工程と、
（ｆ）前記工程（ｅ）の後に前記二酸化チタン材料を洗浄する工程と、
を含み、前記方法に際し、前記気相酸化法で前記二酸化チタンと共に最初に生成され再沈着した無機酸化物以外には実質的に全く無機酸化物が前記二酸化チタン材料上に沈着しないことを特徴とする二酸化チタン生成物の製造方法。
【請求項１１】
前記混合物のｐＨを工程（ｃ）にて硫酸を混合物に添加することにより低下させ、
前記混合物のｐＨを工程（ｄ）にて水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたはその組合せを前記混合物に添加することにより上昇させることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
二酸化チタン生成物をプラスチック材料に分散させてプラスチック組成物を形成させる工程からなるプラスチック製品の製造方法において、
前記二酸化チタン生成物は、
（ａ）液体媒体と二酸化チタン材料とからなる混合物であって、前記二酸化チタン材料は気相酸化法によって生成された凝集二酸化チタン材料であり、前記気相酸化法で二酸化チタン材料と共に生成された無機酸化物以外には実質的に全く無機酸化物が前記二酸化チタン材料上に沈着していない前記混合物を形成する工程と、
（ｂ）前記混合物中の前記凝集二酸化チタン材料である二酸化チタン材料を湿式磨砕する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）の後に前記混合物のｐＨを４．０を越えない数値まで低下させる工程と、
（ｄ）前記工程（ｃ）の後に前記二酸化チタン材料を凝集させるのに有効な量の塩基を前記混合物に添加する工程と、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後に前記二酸化チタン材料を前記混合物から取り出す工程と、
（ｆ）前記工程（ｅ）の後に前記二酸化チタン材料を洗浄する工程と、
を含む方法であって、その方法に際し、前記気相酸化法で前記二酸化チタン材料と共に最初に生成され再沈着した無機酸化物以外には実質的に全く無機酸化物が前記二酸化チタン材料上に沈着しない方法によって製造されることを特徴とする、プラスチック製品の製造方法。
【請求項１３】
プラスチックシートをプラスチック組成物から形成させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記工程（ａ）で使用する凝集二酸化チタン材料が二酸化チタンを含むとともに、この凝集二酸化チタン材料に存在する二酸化チタンの１００重量部当り０．０５〜１０重量部の範囲の量のアルミナをさらに含み、
前記凝集二酸化チタン材料が顔料二酸化チタン材料であり、四塩化チタンを用いる気相酸化法によって生成され、
前記二酸化チタン材料を工程（ｂ）にて、少なくとも３０重量％であるが７０重量％以下の湿式磨砕された二酸化チタン材料が０．５μｍより小さい粒子寸法を有するように湿式磨砕することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
プラスチックシートをプラスチック組成物から形成させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
混合物のｐＨを工程（ｃ）にて硫酸を前記混合物に添加することにより低下させ、
前記塩基が水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたはそれらの組合せであることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
プラスチックシートをプラスチック組成物から形成させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
一面において本発明は、二酸化チタンの製造方法及びこの方法により製造される二酸化チタン生成物に関するものである。他面において本発明は、二酸化チタンを含有するプラスチック製品の製造方法及びこの方法により形成されるプラスチック製品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
顔料二酸化チタン材料はプラスチック、塗料、インキ、紙及び他の多くの材料に着色剤として広く使用されている。プラスチックにおいて、顔料二酸化チタンは色を付与すると共にＵＶ保護を与える。二酸化チタンの混入により与えられるＵＶ保護はプラスチック材料の耐久性を著しく向上させうる。
【０００３】
現在、プラスチックに一層容易に分散される二酸化チタン材料のニーズが存在している。プラスチックフィルム製品の重量及びコストを低減させるために、例えばプラスチック工業においては、プラスチックフィルム製品の厚さを減少させると共に、この種の製品の強度及び一体性を維持する方法が探求されている。この種の用途に使用される顔料物質の分散性は、フィルム厚さが減少するにつれ一層重要となる。二酸化チタン顔料がプラスチックフィルム製品に不充分に分散されると、未分散顔料物質の凝集塊（すなわちニブ）の存在はプラスチックフィルムの利用性を害してしまう。さらに、未分散の顔料物質は、処理ローラないしダイ部品に粘着してプラスチックフィルム製品に穴、亀裂ないし裂目をもたらす。さらに、貧弱に分散した顔料物質は仕上スクリーンを急速に目詰まりさせ、さらにフィルム形成法で用いられる他のこの種の装置をも目詰まりさせる。
【０００４】
二酸化チタンは一般に２種の結晶型、すなわちアナターゼ型及びルチル型として生産される。ルチル型二酸化チタンは気相酸化法を用いてハロゲン化チタン（好ましくは四塩化チタン）から一般的に生産される。気相酸化法の例は米国特許第３，２０８，８６６号及び第３，５１２，２１９号公報に開示されている。これら特許の全開示を参考のためここに引用する。
【０００５】
気相酸化法においては、例えば分子状酸素、空気もしくは酸素リッチな空気のような酸素含有ガスを用いてハロゲン化チタン蒸気反応体を酸化させる。各種の粒子寸法調節剤ないしルチル化剤が気相酸化システムに一般的に添加される。水蒸気が、例えば核形成を調節し、したがって製品の粒子寸法を調節すべく一般に添加される。塩化アルミニウムは、二酸化チタン生成物質の結晶マトリックスを安定化させると共にルチル化を促進すべく一般的に添加される。
【０００６】
気相酸化システムに添加される塩化アルミニウムは、このシステムで酸化されてアルミナを生成する。一般に酸化システムに添加される塩化アルミニウムの量は、酸化システムの生成物におけるアルミナ濃度を反応システムの生成物に含有される二酸化チタンの１００重量部当り約０．０５〜約１０重量部の範囲にするのに充分な量である。
【０００７】
気相酸化法で用いられる反応体は、典型的には、反応室で合する前に予熱される。好ましくは（ａ）燃焼性ガス（例えば二酸化炭素、ベンゼン、ナフタレン、アセチレン、アントラセンなど）を反応室に直接導入し、ないし（ｂ）この種の燃焼性ガスを反応体流の１つもしくはそれ以上に添加することにより、反応室に追加熱を加える。好ましくは燃焼性ガスは酸化用ガスの供給導管に添加されて、燃焼性ガスを（ａ）酸化用ガス供給導管にて反応室に流入する直前に燃焼させかつ／または（ｂ）反応体を混合する反応室の領域にて燃焼させる。
【０００８】
気相酸化法で使用される酸化用ガスの量は好ましくは燃焼性物質の燃焼、ハロゲン化チタン反応体の酸化、及び気相酸化法で使用される他の酸化性添加剤の酸化につき必要とされる化学量論量よりも過剰の量である。
【０００９】
気相酸化システムからの反応流出物は好ましくは反応室から出た直後に冷却される。この種の冷却は一般に、例えば冷ガス（例えば反応工程から得られる冷却された塩素流出物）を反応流出流と混合して或いは反応流出流を水と接触させて一般的に行われる。
【００１０】
気相酸化法で製造される二酸化チタン生成物は固体の凝集した粒状材料である。典型的には、粒状二酸化チタン生成物はサイクロン、バッグフィルタ、沈降室またはその組合せを用いて反応流出物から回収される。
【００１１】
従来、気相酸化システムの流出物から回収される粗製の凝集二酸化チタン材料は、典型的には、（１）この粗製材料を分散剤（例えばポリホスフェート）を用いて水性媒体に分散させ、（２）この材料を充分に湿式磨砕し、（３）無機酸化物（例えばアルミナないしシリカ）を湿式磨砕された二酸化チタン材料の粒子表面上に沈澱させ、（４）アルミナないしシリカ処理された二酸化チタン材料を濾過により水性媒体から回収し、（５）回収された生成物を洗浄及び濾過して、そこから塩及び不純物を除去し、（６）洗浄された生成物を乾燥させ、（７）乾燥した生成物を例えば流体エネルギーミルを用いて所望の寸法まで磨砕することにより処理されていた。
【００１２】
湿式磨砕された二酸化チタン材料に沈着した無機酸化物（例えばアルミナないしシリカ）は粒状材料の表面特性をこの材料が凝集するよう変化させる。粒状材料の凝集は、この材料を慣用の減圧型ないし加圧型濾過システムにより回収及び洗浄することを可能にする。
【００１３】
残念ながら、処理された二酸化チタン材料の表面における添加無機酸化物の存在はプラスチックに対する材料の分散性を低下させる。一般に、この結果は（１）沈着した無機酸化物が粒状物質の表面積を増大させ、さらに（２）沈着した無機酸化物が一般に親水性であるため生ずる。沈着した無機酸化物とは異なり、プラスチックは一般に疎水性である。
【００１４】
この種の無機酸化物が粒状材料に沈着しなければ、高分子凝集剤ないし凝集用塩類（例えば硫酸マグネシウム）を湿式磨砕された二酸化チタン分散物に添加して、磨砕された材料を慣用の減圧型ないし加圧型濾過システムで回収しうるようにすることが従来必要であった。残念ながら、この種の凝集剤は、望ましくない不純物をシステム付加し、処理された二酸化チタン生成物の性質を損なう。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、生成物回収と洗浄と濾過とを追加無機酸化物の沈着なしにかつ高分子凝集剤ないし例えば硫酸マグネシウムのような凝集性塩類の添加なしに行う二酸化チタン製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、プラスチックに一層容易に分散しうる新規な二酸化チタン生成物を提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明は、この本発明の製造方法で製造される新規な二酸化チタン生成物を提供することを目的とする。
【００１８】
また、本発明は、プラスチック製品の新規な製造方法、及びこれにより製造される新規なプラスチック製品を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の二酸化チタン製造方法は、（ａ）液体媒体と、凝集した二酸化チタン材料とからなる混合物を形成し、（ｂ）混合物中の凝集した二酸化チタン材料を湿式磨砕し、（ｃ）工程（ｂ）の後に混合物のｐＨを４．０を越えない数値まで低下させ、（ｄ）工程（ｃ）の後に二酸化チタン材料を凝集させるのに有効な量の塩基を混合物に添加し、（ｅ）工程（ｄ）の後に二酸化チタン材料を混合物から取り出し、（ｆ）工程（ｅ）の後に二酸化チタン材料を洗浄する各工程からなっている。
【００２０】
工程（ａ）で使用される凝集した二酸化チタン材料は、気相酸化法で生成された物質である。二酸化チタン材料と共に気相酸化法で生成される無機酸化物以外には、工程（ａ）で使用する二酸化チタン材料は殆ど全く無機酸化物を沈着していない。さらに、本発明による二酸化チタン処理法の過程では、二酸化チタンと共に気相酸化法で最初に生成される再沈着した無機酸化物以外には殆ど全く無機酸化物が二酸化チタン材料上に沈着しない。
【００２１】
また、本発明のプラスチック製品の新規な製造方法は、二酸化チタン生成物をプラスチック材料に分散させてプラスチック組成物を形成させる工程を含む。この本発明の方法で使用される二酸化チタン生成物は、本発明による二酸化チタン処理法により製造される新規な二酸化チタン生成物である。一具体例において、プラスチック製品を製造するための本発明による方法はプラスチック組成物を用いてプラスチックシートを形成させる工程をさらに含む。
【００２２】
本発明の二酸化チタン製造方法は好ましくは、（１）粗製の凝集した二酸化チタン材料を水性媒体に分散させ、（２）凝集した二酸化チタン材料を湿式磨砕し、（３）得られる磨砕された二酸化チタン分散物のｐＨを低下させ、（４）得られる酸性分散物を温浸し、（５）分散物のｐＨを充分上昇させて磨砕二酸化チタン材料を凝集させ、（６）磨砕された二酸化チタン材料を水性分散物から回収し、（７）回収された二酸化チタン材料を洗浄して塩及び不純物をそこから除去し、（８）洗浄された生成物を乾燥させ、（９）乾燥二酸化チタン生成物を磨砕して所望の粒子寸法分布を得る各工程からなっている。
【００２３】
従来使用されている二酸化チタン処理法と対比し、本発明の方法は追加無機酸化物（例えばアルミナないしシリカ）の沈着も高分子凝集剤ないし凝集用塩類の添加も用いない。
【００２４】
一般に、任意の種類の凝集二酸化チタン材料を本発明の方法により処理することができる。しかしながら、本発明の方法により処理される凝集二酸化チタン材料は、好ましくは、上記種類の気相酸化法を用いて四塩化チタンから生成されたルチル型二酸化チタン材料である。
【００２５】
本発明の方法により処理される凝集二酸化チタン材料はさらに好ましくは顔料二酸化チタン材料である。顔料二酸化チタン材料は約０．１〜約０．５μｍの範囲の結晶寸法を特徴とする。凝集した顔料二酸化チタン材料は好ましくは約０．２μｍの結晶寸法を有する。
【００２６】
上記したように、本発明の方法により処理される凝集二酸化チタン材料は好ましくは、気相酸化システムで二酸化チタン材料と共に生成される量のアルミナをも含有する。上記したように、アルミナは典型的には気相酸化システムにて、この酸化システムに酸化性アルミニウム材料（好ましくは塩化アルミニウム）を添加することにより二酸化チタンと共に生成される。本発明の方法により処理される凝集二酸化チタン材料は典型的には二酸化チタンの１００重量部当り約０．０５〜約１０重量部の同時生成されたアルミナを含む。好ましくは、凝集二酸化チタン材料は二酸化チタンの１００重量部当り約０．２５〜約３重量部のアルミナを含む。
【００２７】
前記同時生成したアルミナ及び他の任意の気相酸化法にて二酸化チタンと共に生成された他の無機酸化物以外には、本発明の方法により処理される凝集二酸化チタン材料は好ましくは全く無機酸化物（例えばアルミナないしシリカ）を沈着していない物質である。
【００２８】
凝集二酸化チタン材料は好ましくは湿式磨砕するため材料を水性媒体に分散させて作成される。当業者には了解されるように、各種の分散剤（例えばポリホスフェート）を用いて水性媒体に対する粒状材料の分散を促進することができる。好ましくは分散物は、この分散物の全重量に対し約５〜約５０重量％の範囲の固形分濃度を有する。分散物は特に好ましくは分散物の全重量に対し約３０重量％の固形分濃度を有する。
【００２９】
本発明による方法の湿式磨砕工程で使用されるシステムはディスク型攪拌機、ケージ型攪拌機また一般的な他の任意の種類の当業界で用いられる湿式磨砕システムとすることができる。用いられる磨砕媒体は砂、ガラスビーズ、アルミナビーズまたは一般的に用いられる他の任意の磨砕媒体とすることができる。この磨砕媒体の個々の粒子またはビーズは好ましくは、二酸化チタン分散物を形成させる際に使用する水性媒体よりも高い密度を有する。
【００３０】
他の二酸化チタン処理法にて使用される湿式磨砕工程と対比し、ずっと低い湿式磨砕の程度しか本発明の方法では用いない。本発明の方法において、分散された二酸化チタン材料は、（ａ）ほぼ全部の二酸化チタン材料が１５μｍをパスし、（ｂ）少なくとも３０重量％であるが７０重量％以上の二酸化チタン材料が０．５μｍ未満の粒子寸法を有するよう湿式磨砕される。
【００３１】
本発明による方法の湿式磨砕工程の減寸程度は、使用する磨砕媒体の量を実質的に減少させ、ないし湿式磨砕工程の時間を実質的に短縮して達成される。所定の湿式磨砕システムにつき、粒子寸法分析器（例えばマイクロトラック分析器またはセジグラフ分析器）を少なくとも最初に用いて分散二酸化チタン材料の粒子寸法を監視し、これにより適する最適な磨砕媒体濃度及び湿式磨砕時間を確定することができる。砂磨砕法を用いる場合、本発明の方法で用いる砂の量は典型的には粒状二酸化チタン材料の１００重量部当り約１０〜約１００重量部範囲の量である。本発明による方法で用いる磨砕時間は典型的には約０．５〜約４分間の範囲である。
【００３２】
湿式磨砕工程に際し、二酸化チタン分散物の温度は好ましくは少なくとも約９０°Ｆである。湿式磨砕工程の際の二酸化チタン分散物の温度は特に好ましくは約１２０〜約１６０°Ｆの範囲である。湿式磨砕工程の終了後、磨砕媒体は好ましくは適当な寸法（典型的には１００メッシュ）のスクリーンにより二酸化チタン分散物から除去される。
【００３３】
湿式磨砕工程の後、分散物のｐＨを４．０を越えない数値まで低下させるのに有効な量の酸を二酸化チタン分散物に添加する。二酸化チタン分散物のｐＨは好ましくは３．０を越えない数値まで低下される。分散物のｐＨは特に好ましくは約２．０の数値まで低下される。
【００３４】
酸と分散物媒体との混合を容易化すべく、分散物は好ましくは酸性化工程に際し約１２０〜約１８０°Ｆの範囲の温度に維持される。好ましくは、分散物は酸性化工程に際し約１５０〜約１７０°Ｆの範囲の温度に維持される。
【００３５】
酸性化工程で使用する酸は好ましくは例えば硫酸、塩酸ないし硝酸のような強酸である。硫酸は二酸化チタンの凝集を促進するよう作用し、したがってｐＨ低下工程に使用するのに好適な酸である。
【００３６】
本発明による方法の次の工程においては、酸性の二酸化チタン分散物を温浸させる。温浸工程に際し、分散物のｐＨは典型的には僅かに上昇する。好ましくは、酸性分散物を分散物のｐＨが安定化するまで温浸させる。すなわち、温浸期間の持続時間は典型的には約１０分間〜約１時間の範囲である。
【００３７】
温浸工程の後、二酸化チタン分散物のｐＨを二酸化チタン材料を凝集させるのに充分な程度まで上昇させる。好ましくは、この工程に際し分散物のｐＨを約５〜約８の範囲の数値まで上昇させるのに充分な量の塩基を分散物に添加する。特に好ましくは、分散物のｐＨをこの工程に際し約７の数値まで上昇させる。本発明による方法のこの工程に際し、分散物は好ましくは約１２０〜約１８０°Ｆの範囲の温度に維持され、特に好ましくは約１５０〜約１７０°Ｆの範囲の温度に維持される。
【００３８】
本発明による方法で使用するのに適する塩基の例は周規律表第Ｉ族の元素の水酸化物を包含する。本発明による方法のこの工程で使用する塩基は特に好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたはそれらの組合せである。
【００３９】
本発明による方法の回収及び洗浄工程は、減圧型濾過システム、加圧型濾過システムまたは一般に当業界で使用される他の任意の種類の濾過システムを用いて行うことができる。本発明による方法の回収及び洗浄工程は、好ましくは回転減圧型フィルタを用いて行われる。
【００４０】
中和された二酸化チタン分散物を減圧型フィルタの供給トラフに入れ、これにより分散媒体を凝集二酸化チタン材料から分離する。新鮮な脱イオン化された水を次いでシステムに添加して、二酸化チタン濾液を洗浄する。１回もしくはそれ以上のこの洗浄工程の後、濾過ケーキを必要に応じフィルタ系から除去し、パルプ処理装置で再パルプ処理し、新鮮水に入れ、次いでさらに洗浄するため濾過システムに戻す。
【００４１】
洗浄工程の後、二酸化チタン生成材料を一般に任意の種類の当業界で一般的に用いられる乾燥システムにより乾燥させることができる。その例はトンネル乾燥器、噴霧乾燥システム、遠心フラッシュ乾燥器及びその組合せを包含する。このように製造された乾燥生成物は、例えば流体エネルギーミルを用いて所望の最終粒子寸法分布まで磨砕することができる。
【００４２】
本発明による処理法の際の二酸化チタン材料の凝集は粗製二酸化チタン材料に含有される同時生成したアルミナの少なくとも１部が溶解及び再沈澱する結果として部分的に生ずる。一般に、粗製の凝集した二酸化チタン材料に含有される同時生成したアルミナの約１／２〜約２／３が材料の表面上に存在する。二酸化チタン分散物のｐＨが本発明による方法のｐＨ低下工程により低下する際、少なくとも若干の表面アルミナが明らかに酸性の水性分散媒体に溶解する。次いで媒体を中和すると、粒状二酸化チタン材料は実質的に０の表面電荷を有し、したがって凝集する傾向を示す。さらに、溶解したアルミナは再沈澱し、それにより凝集を増強すると共に濾過を向上させる。
【００４３】
本発明による方法で使用する磨砕工程の減寸程度も二酸化チタン材料の凝集を容易化させる。本発明による方法の湿式磨砕工程において、粗製の凝集した二酸化チタン材料は、処理された生成物の凝集を促進するのに充分な程度の凝集構造が材料中に維持されるよう軽く磨砕される。
【００４４】
上記したように、本発明は（ａ）プラスチック製品の製造方法、及び（ｂ）これにより製造される新規なプラスチック製品をも包含する。本発明の方法は、新規な二酸化チタン材料をプラスチックに分散させる工程を含む。
【００４５】
新規な二酸化チタン材料は一般に、任意の種類のプラスチックフィルム及び他の物品を製造すべく使用されるプラスチック材料（例えばポリエチレン）に分散させることができる。所定のプラスチック材料における新規な生成物の分散は、例えばバンベリ型ミキサ、ヘンシェル型ミキサないし例えば二軸スクリュー押出機のような連続押出装置を用いて行うことができる。
【００４６】
本発明の一具体例において、本発明による二酸化チタン材料をプラスチックに分散させて製造されるプラスチック組成物は薄いプラスチックフィルム材料を与えるよう形成される。薄いプラスチックフィルム材料は例えば押出吹込法、カレンダリング法、または当業界で用いられる一般に任意の他のフィル形成法を用いて形成させることができる。薄いプラスチックフィルムを形成させる前に、プラスチック組成物を仕上スクリーンを介して押出すことができる。
【００４７】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の実施例の説明を参照して当業者には容易に明かとなるであろう。
【００４８】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに説明する。
【００４９】
四塩化チタンの気相酸化により得られた乾燥した凝集二酸化チタン試料を水中に３０重量％の固形分濃度にて分散させた。ポリサルフェート分散剤を、分散物のｐＨを９．５の数値に調整するのに充分な量の水酸化ナトリウムと共に用いた。
【００５０】
分散試料の半分を２．８：１の砂と顔料との重量比にて８分間にわたり砂磨砕した。分散材料の残り半分を０．２８：１の砂と顔料との重量比にて２分間にわたり砂磨砕した。それぞれの場合、砂は１００メッシュのスクリーンで篩分して除去した。
【００５１】
重度に磨砕した試料を硫酸により２．０のｐＨまで酸性化させた。酸性化の後、重度に磨砕した試料を３０分間にわたり温浸させた。次いでアルミン酸ナトリウム溶液を重度に磨砕された分散物に対し、アルミナを分散顔料上に分散顔料材料の１００重量部当り０．４重量部の量で沈澱させるのに充分な量にて添加した。重度に磨砕された分散物のｐＨを次いで水酸化ナトリウムにより６．５の数値まで調整し、さらに粒状顔料材料の１００重量部当り０．２重量部のアルミナを顔料材料に沈着させた。
【００５２】
重度に磨砕された試料と対比し、軽度に磨砕された試料を２．０のｐＨまで酸性化させ、次いで１４０°Ｆにて３０分間にわたり温浸させた。次いで軽度に磨砕された分散物のｐＨを水酸化ナトリウムにより７．０の数値まで上昇させた。
【００５３】
重度に磨砕された試料と軽度に磨砕された試料との両者を次いで濾過し、２：１の水と顔料との比にて水洗した。このようにして得られた濾過ケーキを乾燥させると共に、ジェット磨砕した。ジェット磨砕の後、各試料をスクリーン破れ分散性試験、吹込フィルム試験及び高荷重試験により試験した。
【００５４】
スクリーン破れ分散性試験は盲端圧縮比スクリューとブレカープレートと１／８インチの内径を有するロッドダイとブレーカープレートの前に装着された圧力計とが装着された３／４インチの押出機を用いた。各試験の前に、装置を綺麗になるまで低密度ポリエチレンでパージした。清浄の後、１００メッシュのスクリーンをブレーカープレート及びダイの前に装着した。
【００５５】
問題とする２種の試料のそれぞれにつきスクリーン破れ分散性試験を行う際、試験される１０ｇの特定二酸化チタン生成材料を１８０ｇの低密度ポリエチレンと共に１ガロンのガラスジャーにて振とうすることにより充分混合した。次いで、二酸化チタン／低密度ポリエチレン混合物のそれぞれを上昇圧力にて、（ａ）最大システム圧力に達するまで或いは（ｂ）スクリーンが破れるまで試験装置に通過させた。スクリーンが破れる圧力（またはスクリーンが破れないような場合には最大システム圧力）を記録した。
【００５６】
吹込フィルム試験を行うには、２種のＴｉＯ2 生成物のそれぞれを各混合物の顔料濃度が約６０重量％になるよう低密度ポリエチレンと混合した。次いで、これら混合物を３：１の圧縮スクリューと吹込フィルムダイとが装着されたブラベンダー押出装置に通過させた。それぞれの場合、フィルム製品の寸法を約２．２５〜約２．５インチの直径に維持すると共に、約０．００１インチの厚さに維持した。得られた吹込試料の中間部分からのセグメントを、次いで６インチ×８インチのシートを得るよう切断した。これらシートを黒色背景に載せ、シートに存在するニブの個数を計数した。
【００５７】
高荷重試験においては、重度に磨砕された顔料試料と軽度に磨砕された顔料試料とにつきポリエチレン混合トルク値を得た。これら混合トルク値は、ポリエチレン樹脂に対する顔料の相対的分散性の尺度として役立つ。すなわち２種の顔料試料を比較する場合、低いトルク値を有する試料は高いトルク値を有する試料よりも容易にポリエチレン樹脂に対し分散することができた。
【００５８】
高荷重試験をそれぞれ用いる場合、６２．８０ｇの試験される顔料物質を４１．７９ｇのポリエチレン及び０．２６ｇのステアリン酸亜鉛粉末と電気加熱されたブラベンダーミキサにて混合した。各成分を１００℃にて１５０ｒｐｍで６分間混合した。それぞれの場合、混合時間の終了時にミキサにより加えられる混合トルクを記録した。
【００５９】
スクリーン破れ分散性試験、吹込フィルム試験及び高荷重試験の結果を表１に示す。これらの試験は、本発明による顔料生成物（すなわち軽度に磨砕されかつアルミナを添加してない顔料生成物）が従来技術の方法により製造された顔料物質よりもポリエチレンに対しずっと容易に分散しうることを示す。特に、これら試験は（１）本発明による材料がずっと低い程度のスクリーン目詰まりを示し、（２）本発明による材料がずっと少ないニブを形成し、さらに（３）本発明による材料が減少した混合トルクを示したことを示す。
【００６０】
【表１】
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上記のように作成した顔料試料の他に、重度に磨砕した試料の１部を軽度に磨砕された試料と同様に酸性化し、温浸し、さらに中和した。しかしながら、このように処理した場合、重度に磨砕した試料は処理につき許容しうる濾過ケーキを与えるのに充分には凝集しなかった。
【００６１】
以上、本発明をその目的及び上記利点を達成するよう説明したが、これら好適具体例は単に例示の目的に過ぎず、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変をなしうることが当業者には了解されよう。
【００６２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の製造方法で製造される新規な二酸化チタン生成物（顔料生成物）、すなわち軽度に磨砕されかつアルミナを添加してない生成物は、プラスチックに対する向上した分散性を示し、ずっと低い程度のスクリーン目詰まりを示し、ずっと少ないニブを形成し、さらに減少した混合トルクを示すことができる。