DE2513483A1 - Pigments based on titanium dioxide/extender mixts - having better covering power on paper than titanium dioxide alone - Google Patents

Abstract

In mixts. of TiO2 and extender (for use in paper coating), the proportion of TiO2 comprises 4-80% of mixt., the mixt. is ground by a fluid energy or jet grinding process and is not >5-wt. % of particles are >5 mu. Incorporation of the extender by this process enables cheaper paper coatings of better covering power to be achieved than with TiO2 alone. Pref. mixts. comprise 16-60 wt.% TiO2 in anatase form and talc as extender, pref. contg. 20-35 wt.% tremolite. TiO2 and talc are fed separately or as mixt. to the grinding mill.

Description

Gemisch aus Titandioxydteilchen und Extender-Pigmentteilchen und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Gemisches aus Titandioxydteilchen und Extender-Pigmentteilchen. Mixture of titanium dioxide particles and extender pigment particles and Process for its preparation The invention relates to the preparation of a mixture of titanium dioxide particles and extender pigment particles.

Titandioxyd spielt sowohl in der Rutil--, als auch in der Anatasform eine große Rolle als Weißpigment wegen seines hohen Brechungsindex und scineis Beitrag zur Deckfähigkeit und zum Glanz, wenn es in Papier, Anstrichen, Kautschuck und Kunststoffen verwendet wird. Aufgrund seines hohen Preises und seiner relativ geringen Verfügbarkeit ist jedoch dieses Pigment von vielen Anwendungszwecken ausgeschlossen, wo seine Eigenschalten zu erwünschten Ergebnissen beitragen würden.Titanium dioxide plays both in the rutile and in the anatase form plays a big role as a white pigment because of its high refractive index and scineis contribution for opacity and gloss when it is in paper, paint, rubber and plastics is used. Due to its high price and relatively low availability however, this pigment is excluded from many applications where its Customization would contribute to the desired results.

Es sind daher schon viele Versuche angestellt worden, um die hohen Kosten beim Erhalt der Deckfähigkeit und des Glanzes @ mit Titandioxyd durch Verwendung von Extender-Pigmenten bzw. Verschnitt-Pigmenten zu vermindern. Es ist zwar schon eine Vi eizahl von Materialien dazu verwendet worden, um Titandioxyd zu verschneiden, wie z. B. Talkmaterialien, Tone, Calciumsilicat etc., doch verdünnen diese Substanzen aufgrund ihres signifikant niedrigeren Brechungsindex im allgemeinen nur das Titandioxyd, wodurch die charakteristische Deckfähigkeit und der charakteristische Glanz vermindert wird.Many attempts have therefore already been made to reach the high Costs of maintaining opacity and gloss @ with titanium dioxide through use of extender pigments or bypass pigments. It is true a number of materials used to make titanium dioxide to intersect, such as B. talc materials, clays, calcium silicate, etc., but dilute these substances in general because of their significantly lower refractive index only the titanium dioxide, whereby the characteristic hiding power and the characteristic Gloss is reduced.

Ein Extender oder Hochglanzfüllstoff wird in der Weise hergestellt, daß man Sand und Natriumhydroxyd unter Bildung von Natriumsilicat miteinander verschmilzt. Danach wird das Natriumsilicat in Wasser aufgelöst und mit Calciumhydroxyd versetzt, um amorphes Calciumsilicat zu bilden, welches in Form uon feinverteilten Teilchen ausfällt. Abgesehen davon, daß dieses Produkt einen niedrigeren Brechungsindex als Titandioxyd hat, ist auch dieser Füllstoff nur teuer herzustellen, was insbesondere auf die Energiemenge zurückzuführen ist, weiche zum Schmelzen der Ausgangsmaterialien und zum Trocknen des Endprr,dukts erforderlich ist.An extender or glossy filler is made in the way that sand and sodium hydroxide are fused together to form sodium silicate. Then the sodium silicate is dissolved in water and calcium hydroxide is added, to form amorphous calcium silicate, which is in the form of finely divided particles fails. Apart from the fact that this product has a lower refractive index than Titanium dioxide, this filler is also only expensive to manufacture, which is particularly important due to the amount of energy soft to melt the starting materials and is required for drying the final product.

Es ist bereits bekannt einen Hochglanzfüllstoff in der Weise herzustellen, daß man tremolitenthaltenden Talk in mechanischen Mühlen wie einer Raymond-Ringwalzenmühle und anschließend in einer vertikalen Raymond-Mühle vermahlt und sodann die größeren Teilchen des resultierenden Produkts mit einem Zyklon oder einer Zentrifugal-Klassifizierungseinrichtung entfernt. Diese Produkte haben zwar viele Anwendungszwecke, doch sind ihr Glanz und ihre Deckfähigkeit nicht im entfernten so gut wie Titandioxyd.It is already known to produce a high-gloss filler in such a way that that talc containing tremolite is used in mechanical mills such as a Raymond ring roller mill and then ground in a vertical Raymond mill and then the larger ones Particles of the resulting product with a cyclone or centrifugal classifier removed. While these products have many uses, what is their shine is their shine and their opacity not in the distant as good as titanium dioxide.

Es ist auch bekannt, Tall.raterial zu sehr feinen Teilchengrößen zu vermahlen, indem man entweder Hochdruckdampf oder Luft, nämlich in üblicher Weise als Flüssigkeitsenergie- oder DU,enmühlen verwendet oder indem man in Vibrationsmühlen arbeitet, welche spezielle Vermahlungsmedien verwenden. Derartige Verf ahren werden z B. in den US-Patentschriften 3 366 501, 3 643 875 und 3 476 516 beschrieben. Die bei diesen Prozessen erhaltenen Produkte haben aber auch ebenfalls nicht die guten Deckfähigkeitseigenschaften vom Titandioxyd. In der parallelen US-Anmeldung S.N. 441 192 vom 11. Februar 1974 wird beschrieben, daß Talkmaterialien, die signifikante Mengen von Tremoli enthalten, zu spezifischen Teilchengrößen-Verteilungsgrenzcndüsen oder Flüssigkeitsenergie vermahlen werden, um einen Füllstoff mit verbessertem Hochglanz zu ergeben. Die Deckfähigkeitseigenschaften dieser Füllstoffe sind zwar im Vergleich zu den bekannten Talkfüllstoffen signifikant verbessert, sind aber in jeder Hinsicht immer noch nicht so wirksam wie Titandioxyd.It is also known to convert tall material to very fine particle sizes grind by using either high pressure steam or air, namely in the usual way used as liquid energy, or DU, enmills, or by putting in vibratory mills works, which use special grinding media. Such procedures will be for example, in U.S. Patents 3,366,501, 3,643,875 and 3,476,516. the obtained in these processes But products also have not the good opacity properties of titanium dioxide. In the parallel US application S.N. 441 192 of February 11, 1974 describes talc materials that have significant Containing quantities of tremoli, to specific particle size distribution limit nozzles or liquid energy milled to produce a filler with improved gloss to surrender. The opacity properties of these fillers are in comparison significantly improved on the known talc fillers, but are in all respects still not as effective as titanium dioxide.

Durch die Erfindung wird nun ein Gemisch aus Titandioxvdteilchen und Extender-Pigmentteilchen zur Verfügung gestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Titandioxydteilchen etwa 4 bis etwa 80 Gewichts-% des Gemisches ausmachen, daß die Gcstalt der Teilchen in dem Gemisch charakteristisch der Gestalt ist, die durch ein Flüssigkeitsenergie- oder Düsenvermahlen erzeugt wird,und daß das Gemisch nicht mehr als etwa 5 Gewichts-% Teilchen enthält, welche größer als etwa 5 µ sind. Durch die Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines intensiv gemeinsam vermahlenen Pigmentgemisches von Titandioxyd und einem Talkmaterial zur Verfügung gestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Gemisch aus etwa 4 bis etwa 80 Gew.-% Titandioxyd und etwa 20 bis etwa 96 Gew.-% eines Talkmaterials intensiv gemeinsam vermahlt und daß man die Vermahlungsvariablen so kontrolliert, daß nicht mehr als etwa 5 Gew.-% der Teilchen in dem Gemisch größer als 5 µ sind und daß die Cestalt der Teilchen charakteristisch für die Gestalt der Düse.s- oder Flüssigkeitsenergie-vermahlenen Teilchen ist.The invention is now a mixture of titanium dioxide particles and Extender pigment particles provided, which is characterized by that the titanium dioxide particles make up about 4 to about 80% by weight of the mixture, that the shape of the particles in the mixture is characteristic of the shape which is generated by liquid energy or jet milling and that the mixture contains no more than about 5% by weight of particles larger than about 5µ. The invention also provides a method for producing an intensively common milled pigment mixture of titanium dioxide and a talc material available provided, which is characterized in that a mixture of about 4 to about 80 wt .-% titanium dioxide and about 20 to about 96 wt .-% of a talc material intensive ground together and that the grinding variables are controlled in such a way that not more than about 5% by weight of the particles in the mixture are greater than 5 µ and that the The shape of the particles is characteristic of the shape of the nozzle.- or liquid-energy-milled Particle is.

Es wurde gefunden, daß wenn man das teuerere Titandioxyt' intensiv mit erheblichen Mengen eines Extenders bzw. Verschnittmittels mit signifikant niedrigeren Kosten, z. B. einem Talkmaterial, gemeinsam vermahlt, die resultierenden Produkte Deckfa.higkeitseigenschaften haben, die etwa genauso gut wie diejeiiigen von reinem Titandioxyd oder besser sind. Es hat sich gezeigt, daß ein Flüssigkeitsenergie- oder Düsenvermahlen die geeigneten Techniken sind, um eine intensive gemeinsame Vermahlung zu erzielen. Die gemeinsam vermahlenen Produkte sollten nicht mehr als etwa 5 Gew.-% Teilchen, die größer als 5 p sind, vorzugsweise nicht mehr als 3 Gew.-% enthalten und nicht mehr als etwa 20 Gew.-% Teilchen, die kleiner als 0,3 p sind, enthalten.It has been found that if you use the more expensive titanium dioxide 'intensively with considerable amounts of an extender or extender with significantly lower amounts Costs, e.g. B. a talc material, ground together, the resulting products Have opacity properties that are about as good as those of pure Titanium dioxide or better. It has been shown that a fluid energy or jet milling are the appropriate techniques to produce an intense joint To achieve grinding. The products ground together should not exceed about 5% by weight of particles larger than 5 p, preferably not more than 3% by weight contain and no more than about 20% by weight of particles that are smaller than 0.3 p, contain.

Wenn das Verhältnis von Titandioxyd zu Talkmaterial zwischen etwa 4 . 96 und 80 : 20 liecrt, dann sind die Deckfähigkeitseigenschaften des Geniischcs unerwartet hoch. Wenn das gemeinsam vermahlene Produkt in Systemen verwendet wird, die ein Bindemittel enthalten, dann liegen die wirksamsten Verhältnisse von Titandioxyd zu Talkmaterial zwischen etwa 35 : 65 nd 45 : 55, wobei das am listen bevorzugte Verhältnis 40 : 60 ist. Wenn cas gemeinsam vermahlene Produkt in Systemen verwendet wird, die kein Bindemittel enthalten, dann sind die wirksamsten Verhältnisse von Titandioxyd zu Talk zwischen etwa 45 : 55 und 55 : 45, wobei ein Verhältnis von etwa 50 : 50 an meisten bevorzugt wird.When the ratio of titanium dioxide to talc material is between about 4th 96 and 80:20, then the opacity properties of genius are unexpectedly high. If the co-milled product is used in systems, which contain a binder, then the most effective proportions are titanium dioxide to talc material between about 35:65 and 45:55, with the most preferred Ratio is 40:60. When cas used together ground product in systems that do not contain a binder then the most effective ratios are Titanium dioxide to talc between about 45:55 and 55:45, with a ratio of about 50:50 is most preferred.

Da Füllstoffe für Papier, Kautschuk etc. in sehr großen Tonnenmengen verwendet werden, sind bereits geringe Erhöhungen der Deckfähigkeitseigenschaften extrem signifikant, wenn man die damit verbundenen Kosteneinsparungen in Betracht zieht.Because fillers for paper, rubber etc. come in very large tons are used, are already small increases in the opacity properties extremely significant when you consider the cost savings involved pulls.

In der Fig. 1 sind schematisch Vermahlungssysteme gezeigt, die dazu verwendet werden können, um das erfindungsgemäße Produkt herzustellen.In Fig. 1 grinding systems are shown schematically, the can be used to make the product of the invention.

Die Fig. 2 zeigt zwei Kurven, welche die Beziehung zwischen dem Verhältnis von Titandioxyd zu Talkmaterial in dem gemeinsam vermal lenen Produkt und der IIenge des gemeinsam vermahlenen Produkts zeigen, welche erforderlich ist, um Deckfähigkeitsgrade von 85 und 90 % in bindemittelfreien Systemen zu erhalten.Fig. 2 shows two curves showing the relationship between the ratio from titanium dioxide to talc material in the jointly vermal lenen product and the amount of the co-milled product show what is required to achieve degrees of opacity of 85 and 90% in binder-free systems.

Die Fig. 3 und 4 zeigen Kurven, welche die Beziehung zwischen dem Verhältnis von Titandioxyd zu Talkmaterial in dem gemeinsam vermahlenen Produkt und der Menge des gemeinsam vermahlenen Produkts darstellen, welche erforderlich ist, Deckfähigkeitsgrade von 85, 90 und 95 % in einem System zu erhalten, welches ein Stärlebindemittel enthält.Figs. 3 and 4 show curves showing the relationship between the Ratio of titanium dioxide to talc material in the co-milled product and the amount of co-milled product which is required is to obtain coverage levels of 85, 90 and 95% in a system which contains a starch binder.

Gemäß der Erfindung kann entweder Rutil oder Anatas verwendet werden. Bei den meisten hierin beschriebenen Tests wurde als Titandioxydquelle TITANOX AWD, ein wasserdispergierbares Anatas von Titanium Pigment Division of the NL Industries verwendet. Dieses Material hat eine breite Teilchengröße-Verteilung mit Teilchen oder Agglomeraten, die sich im äquivalenten Kugeldurchmesser bis zu 50 p erstrecken.Either rutile or anatase can be used in accordance with the invention. In most of the tests described herein, the source of titanium dioxide was TITANOX AWD, a water-dispersible anatase from the Titanium Pigment Division of the NL Industries used. This material has a broad particle size distribution with particles or agglomerates which extend up to 50 p in the equivalent spherical diameter.

Obgleich gemäß der Erfindung alle beliebigen herkömmlichen Hochglanzfüllstoffe oder Extender mit dem Titandioxyd gemeinsam vermahlen werden können, wird doch fein gemahlenes Talk erz bevorzugt. Am meisten wird ein Talkmaterial bevor%ugt, welches etwa 20 bis etwa 35 % des Minerals Tremolit enthält. Das in den hierin beschriebenen Tests verwendete T Talkmaterial hat typischerweise die in Tabelle I dargestellte chemische Zusammensetzung: Tabelle I SiO2 61,2 TiO2 0,01 A1203 0,9 Fe2O3 0,3 CaC 4,9 MgO 25,5 Na20 2,0 K20 1,4 chemisch kombiniertes Wasser 2,7 freie Feuchtigkeit 0,3 geringere Verunreinigungen. Rest Die obige analytische Zusammensetzung stellt lediglich ein Beispiel der. Die Prozentmengen der Bestandteile und die Mineralformen variieren naturgemäß etwas, wie es bei natürlich vorkommenden Materialien zu erwarten s L.Although according to the invention any conventional high gloss filler or Extender can be ground together with the titanium dioxide, but it will be fine ground talc ore preferred. Most preferred is a talc material which contains about 20 to about 35% of the mineral tremolite. That in the herein described T Talc material used in tests is typically as shown in Table I. chemical composition: Table I SiO2 61.2 TiO2 0.01 A1203 0.9 Fe2O3 0.3 CaC 4.9 MgO 25.5 Na20 2.0 K20 1.4 chemically combined water 2.7 free moisture 0.3 less impurities. rest The above analytical composition is just an example of the. The percentages of the ingredients and the mineral forms naturally vary somewhat, as is to be expected with naturally occurring materials s L.

Ein Röntgenbeugungsmuster des Talkmaterials zeigt, daß Talk die hauptsächlich vorhandene Mineralphase zusammen mit etwas 30 % Tremolit und geringeren Mengen von Calcit, Quarz und Illit ist.An X-ray diffraction pattern of the talc material shows that talc is the main existing mineral phase together with about 30% tremolite and smaller amounts of Is calcite, quartz and illite.

Die Signifikanz des Tremolitgehalts im Talkmaterial wird völlig in der entsprechenden US-Anmeldung 441 192 vom 11. Februar 1974 er lsltl ter t .The significance of the tremolite content in the talc material is fully illustrated in the corresponding US application 441 192 dated February 11, 1974.

Typische Vermahlungssysteme, die für die Erfindung verwendet werden können, sind schematisch iii Fig. 1 gezeigt. Bei Verwendung dieser Systeme werden Titandioxyd und der Extender, zum Beispiel das Talkmaterial, entweder einzeln oder als Gemisch entweder einer Flüssigkeitsenergiemühle oder einer Düsenmühle zugeführt. Geeignete Mühlen sind zuin Beispiel JET-O-MIZER Double 88 Mill von Fluid Energy Processing and Equipment Company oder eine Düsenmühle wie MAJAC 30-15 JET PULVERIZER von Majac Incorporated. Die Beschickung dieser Mühlen kann durch Ballvermahlen, Walzenvermahlen, Hammervermahlen, Trockenpfannenvermahlen oder durch jede andere herkömmliche Vermahlungstechnik geschehen. Die Teilchengröße der Beschickung für die Düsen- oder Flüssigkeitsenergiemühlen scheint weder die End-Teilchengrößeverteilung noch die zulässige Beschickungsgeschwindigkeit stark zu beeinflussen. Es besteht jedoch eine praktische Begrenzung der maximalen Größe der Teilchen, die in diese Mühlen eingespeist werden können, da bei steigender Größe der Teilchen in der Beschickung der Abrieb in den Mühlen zunimmt. Ein Beispiel für eine für die Praxis geeignete Arbeitsweise ist es, ein Talkmaterial mit -2,54 cm in eine Raymond-Ringwalzenmühle einzugeben und das resultierende Material mit -0,125 mm bis -0,044 mm (-200 bis -325 mesh) zusammen mit der richtigen Titandioxydmenge in die Düsen- oder Flüssigkeitsenergiemühle einzuleiten.Typical milling systems used in the invention are shown schematically in FIG. 1. When using these systems will be Titanium dioxide and the extender, for example the talc material, either individually or fed as a mixture either to a liquid energy mill or a nozzle mill. Suitable mills are, for example, JET-O-MIZER Double 88 Mill from Fluid Energy Processing and Equipment Company or a nozzle mill such as MAJAC 30-15 JET PULVERIZER by Majac Incorporated. The feeding of these mills can be done by ball grinding, Roller milling, hammer milling, dry pan milling or any other conventional grinding technology happen. The particle size of the feed for neither the jet or liquid energy mills seem to have the final particle size distribution still have a strong influence on the admissible loading speed. It exists however, there is a practical limit to the maximum size of the particles that can be drawn into this Mills can be fed as the size of the particles in the feed increases the abrasion in the mills increases. An example of a practical one The working method is to put a talc material of -2.54 cm into a Raymond ring roller mill enter and the resulting material with -0.125 mm to -0.044 mm (-200 up to -325 mesh) together with the correct amount of titanium dioxide in the jet or liquid energy mill initiate.

Wasserdampf oder Heißluft wird mit kontrollierten Geschwindigkeit bei kontrollierter Temperatur und bei einem kontrollierten Druck in die Flüssigkeitsenergie- oder Düsenmühle eingeleitet.Steam or hot air is produced at a controlled rate at a controlled temperature and at a controlled pressure in the liquid energy or nozzle mill initiated.

Das zu vermahlende Material wird ebenfalls in die Mühle mit kontrollierter Geschwindigkeit eingespeist. Die resultierende Teilchengrößeverteilung kann innerhalb bestimmter Begrenzungen je nach dem System kontrolliert weden, indem man eine ode: mehrere dieser Variablen kontrolliert. Im allgemeinen nimmt, obgleich es Ausnahmen gibt, die Teilchengröße des vermahlenen Produkts mit steigender Temperatur und steigendem Druck der Luft oder des Wasserdampfs und mit abnehmender Beschickungsgeschwindigkeit des zu vermahlenden Materials ab.The material to be ground is also fed into the mill with controlled Speed fed in. The resulting particle size distribution can be within certain limits, depending on the system, can be controlled by using one of the following: controlled several of these variables. Generally, although there are exceptions there, the particle size of the milled product with increasing temperature and increasing Pressure of air or steam and with decreasing feed rate of the material to be ground.

rln allgemeinen muß, um die gleiche oder eine ähnliche Teilchengrößeverteilung zu erhalten, der Druck und/oder die Temperatur der Luft- oder Dampfbeschickung erhöht werden, wenn die Beschickungsgeschwindigkeit des zu vermahlenden Materials gesteigert wird. Die Kosten für die Zuführung und Verwendung von Luft oder Wasserdampf bei Temperaturen und Drücken oberhalb bestimmter Werte wird aufgrund der erforderlichen schwereren Einrichtungen sehr groß, wozu noch kornint, daß feuerbeständigere und teurere Materialien erforderlich sind, um extrem heiße Luft und Wasserdampf bei sehr hohen Drücken zu erzeugen und aufzubewahren. Somit wird die Begrenzung der Beschickungsgeschwindigkeit des ZU vermahlenden Materials gewöhnlich von der praktischen Auswahl der Temperatur- und Druckbedingungen der Luft- oder Dampfbeschickung und der Teilchen größeverteilung, die in dem fertigen vermahlten Product gewünscht wird, bestimmt.In general, it must have the same or a similar particle size distribution to obtain increases the pressure and / or temperature of the air or steam feed are increased when the feed rate of the material to be ground is increased will. The cost of supplying and using air or water vapor Temperatures and pressures above certain values is required due to the heavier facilities very large, plus kornint that more fire-resistant and more expensive materials are required to handle extremely hot air and water vapor to generate and store very high pressures. Thus, the limitation of the The feed rate of the material to be ground is usually different from the practical one Selection of the temperature and pressure conditions of the air or steam feed and the particle size distribution that is desired in the finished milled product, certainly.

Die erfindungsgemäß gemeinsam vermahlenen Produ];te sollten eine derartige relative Teilchengrößenverteilung bestimmt nach der bekannten Andreasen-Pipetten-Technik, jedoch unter Verwendung eines angepaßten spezifischen Gewichts, welches für das heterogelbe Gemisch iepräseni--ativ ist, habc.-n1 daß nicht mehr als 5 Gew.-% der Teilchen, vorzugsweise nicht mehr als 3 Gew.-% größer als 5 µ im äquivalenten kugelförmigen Durchmesser und nicht mehr als 20 Gew.-% der Teilchen, vorzugsweise mindestens 5 Gew.-% und nicht mehr als etwa 18 Gew.-% kleiner als 0,3 p im äquivalenten kugelförmigen Durchmesser sind.The products milled together according to the invention should have such relative particle size distribution determined according to the well-known Andreasen pipette technique, however, using an adapted specific weight which is suitable for the hetero yellow mixture iepräseni - ativ, habc.-n1 that not more than 5 wt .-% of Particles, preferably not more than 3% by weight, larger than 5μ in equivalent spherical shape Diameter and not more than 20% by weight of the particles, preferably at least 5 Wt% and no more than about 18 wt% less than 0.3 p in equivalent spherical Diameter are.

Dae hierin angegebenen Teilchengrößenwerte und Begrenzungen sind jedoch nicht absolut, sondern nur relativ. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Andreasen-Pipetten-Technik,die zwar bei homogenen Teilchen ziemlich genau ist, bei heterogenen Gemischen aus zwei unterschiedlichen Arten von Teilchen mit unterschiedlichen spezifischen Gewichten nicht genau ist. Um die unterschiedlichen spezifischen Gewichte des Talks und des Titandioxyds zu kompensieren, wurde für jedes Talk/Titandioxyd-Gemisch ein arithmetisch mittleres spezifisches Gewicht bestilwnt, welches bei der Andreasen-Pipetten-Analyse für dieses Gemisch verwendet wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind jedoch nicht absolut genau, da sich jedes Teilchen mit einer Geschwindigkeit absetzt, die von seinem spezifischen Gewicht und nicht von dem arithmetisch mittleren spezifischen Gewicht abhangig ist. Es wird vermutet, daß die gemeinsam vermahlenen Gemaische einen höheren Prozentsatz an Submikronteilchen enthielten, als es die Werte der Tabelle II zeigen. Trotzdem sind die Teilchengrößenwerte, obwohl sie nicht absolut sind, hilfreich, um die Vermahlungsparameter und die Qualität des Produkts zu kontrollieren.However, the particle size values and limitations given herein are not absolutely, but only relatively. The reason for this is that the Andreasen pipette technique, the is fairly accurate for homogeneous particles, but for heterogeneous mixtures of two different types of particles with different specific weights is not accurate. To understand the different specific weights of the talk and the To compensate for titanium dioxide, an arithmetic was made for each talc / titanium dioxide mixture mean specific weight determined, which in the Andreasen pipette analysis was used for this mixture. However, the results obtained are not absolutely accurate, as each particle settles at a speed of its specific gravity and not the arithmetically mean specific gravity Weight is dependent. It is believed that the jointly ground mashes contained a higher percentage of submicron particles than the values of the Table II show. Even so, the particle size values, although not absolute are helpful to control the grinding parameters and the quality of the product.

Um die für die Erfindung geeigneten Teilchengrößenverteilungen unter Verwenduny einer technischen Flüssigkeitsenergiemühle, z. B. der oben beschriebenen Flüssigkeitsenergiemühle, sind typische Vermahlungsparameter Wasserdampf mit einer Temperatur von etwa 371 bis 399°C (700 bis 750°P), der bei Drücken von etwa 14,1 bis 17,6 atü (200 bis 250 psig) mit einer Geschwindigkeit von etwa 5 Tonnen pro Stunde bei einer Materialbeschickungsgeschwindigkeit von etwa 1 Tonne pro Stunde eingeführt wird. Bei Verwendung einer Düsenmühle sind typische Parameter eine Wasserdampftemperatur von etwa 316 bis 343°C, der bei Drücken von etwa 10,5 bis 12,3 atü (150 bis 175 psig) bei einem Wasserdampf zu Materialbeschickungs-Verhältnis von etwa 5 : 1 eingeführt wird.In order to obtain the particle size distributions suitable for the invention below Use of a technical liquid energy mill, e.g. B. the one described above Liquid energy mill, typical grinding parameters are water vapor with a temperature from about 371 to 399 ° C (700 to 750 ° P), which is at pressures from about 14.1 to 17.6 atmospheres (200 to 250 psig) at a rate of about 5 tons per hour with a material loading speed of about 1 ton introduced per hour. When using a nozzle mill are typical parameters a water vapor temperature of about 316 to 343 ° C, that at pressures of about 10.5 up to 12.3 atmospheres (150 to 175 psig) at a water vapor to material load ratio of about 5: 1 is introduced.

Das gemeinsam vermahlene Produkt wird aus der Mühle entferrt und in einem heißen Gas, z. B. heißer Luft und/oder Wasserdampf gedrillt und sodann durch ein oder mehrere herkömmliche Zyklonseparatoren B1 und B2 und einen herkömmlichen Beutelsammler B3 geleitet. Das aus jedem Zyklon und dem Beutelsammler entfernte Produkt kann entweder gesondert entfernt und verwendet wo werden, oder miteinander vermischt werden, um die gewünschte Teilchengrößeverteilung zu erhalten. Gewöhnlicherweise ist das Produkt des ersten Zyklons grober als das Produkt eines zweiten Zyklons und das Produkt des zweiten Zyklons ist groher als das Produkt des Beutellsammlers. Obgleich das Produkt des ersten Zyklons in die Mühle zurückgeführt werden köiinte, uln ein feirlere. Endprodukt zu erhalten, wird es derzeit bevorzugt, die Produkte, die von beiden Zyklonen kommen, mit dem Beutelsammelerprodukt in einem Luftstrom zu vermischen, der durch ein Produktbeförderunysgebläse zur Verfügung gesteJ lÜ wird, wodurch das fertige gemeinsam vermahlene Produkt erhalten wird.The jointly ground product is removed from the mill and placed in a hot gas, e.g. B. hot air and / or steam and then drilled through one or more conventional cyclone separators B1 and B2 and one conventional Bag collector B3 headed. That removed from each cyclone and the bag collector Product can either be removed and used separately, or together are mixed to obtain the desired particle size distribution. Usually the product of the first cyclone is coarser than the product of a second cyclone and the product of the second cyclone is greater than the product of the bag collector. Although the product of the first cyclone could be returned to the mill, uln a fiery one. To obtain the final product, it is currently preferred to use the products, coming from both cyclones with the bag collector product in an air stream to mix, which is made available by a product conveying fan is obtained, whereby the finished co-milled product is obtained.

Da bei dem Vermahlungsprozeß überhitzter Wasserdampf oder Heißluft verwendet wird, ist es zweckmäßig, den Luft- oder Dampfstrom abzukühlen, bevor er in den Beutelsawmler eintritt, um letzteren vor Wärmeschäden zu schützen. Dies dann durch Wärmeübertragungseinrichtungen erreicht werden, die in dem Rohrsystem oder darum angeordnet sind, in dem der Strom enthalten ist, oder wie in Fig. 1 gezeigt wird, indem man kalte Luft in den Strom mit einem Kühlluftgebläse einführt.Since during the grinding process superheated steam or hot air is used, it is appropriate to cool the air or steam stream before it enters the bag collector to protect the latter from thermal damage. This then can be achieved by heat transfer devices in the pipe system or around which the stream is contained, or as shown in FIG. 1 is by putting cold air in the Electricity with a cooling air fan introduces.

Sämtliche in Fig. 1 gezeigten Einrichtungen sind herkömmlicher Art. Sie können daher durch andere Einrichtungen ersetzt werden, die äquivalente Funktionen ergeben.All of the devices shown in Figure 1 are conventional. They can therefore be replaced by other devices that perform equivalent functions result.

Die folgenden Beispiele zeigen die unerwartete Wirksamkeit der erfindungsgemäßen gemeinsam vermahlenen Produkte.The following examples demonstrate the unexpected effectiveness of the invention jointly ground products.

Beispiel 1 Das oben beschriebene Talkmaterial und Gemische mit verschiedenen Verhältnissen von Talkmaterial zu TITANOX AWD wurden in einem kleinen 0,72 - 0,8 Majac-JET PULVERIZER wasserdampfdüsenvermahlen. Der Pulverizer wurde nit Wasserdampf von etwa 288°C bei einem Druck von 6,68 atü und einer Wasserdampfbeschickungsgeschwindigkeit von etwa 123 kg/Std. sowie bei Materialbeschikkungsgeschwindigkeiten von 3,63 bis 20,9 kg/Std. betrieben.Example 1 The talc material described above and mixtures of various Ratios of talc material to TITANOX AWD were in a small 0.72-0.8 Majac-JET PULVERIZER steam-jet milled. The pulverizer operated with steam of about 288 ° C at a pressure of 6.68 atmospheres and a steam feed rate of about 123 kg / hour and at material loading speeds from 3.63 to 20.9 kg / hour operated.

In Tabelle II sind die Teilchengrößenverteilungen der resultierenden gemeinsam vermahlenen Gemische, das in den Gemischen verwendete Talkmaterial und die Teilchengrößenverteilung des TITA-NOX AWD wie erhalten zusammengestellt. Tabelle II Probenbezeichnung A B C D E F G H I J K L M N Titandioxyd (Gew.-%) 0 2 4 8 16 32 40 50 60 70 80 100 75 32 Talkmaterial (Gew.-%) 100 98 96 92 84 68 60 50 40 30 20 0 25 68 Düsenvermah- len X X X X X X X X X X X (1) (2) (3) Teilchengröße (µ) 5 P 100 N.B. 98 99 99 98 100 98 98 98 98 98 N.B. 99 R 3 95 N.B. 91 92 93 92 96 95 95 96 95 98 N.B. 97 O 1 Z.(4) 64 N.B. 58 61 64 68 75 78 80 84 86 95 N.B. 87 F 0,7 48 N.B. 41 46 51 57 65 70 73 78 81 90 N.B. 79 E 0,5 I 30 N.B. 26 32 34 42 50 55 55 60 64 78 N.B. 63 N 0,3 9 N.B. 10 11 10 15 16 17 14 15 15 30 N.B. 2@ E 0,2 R 3 N.B. 3 3 3 4 4 4 2 3 3 6 N.B. 5 Beschichtungs- gewicht (5) kg/Ries 85 % Deck- fähigkeit 2,50 N.B. 2,54 2,04 1,95 1,73 1,41 1,27 1,41 1,54 1,32 1,14 2,13 N.B. 90 % Deck- fähigkeit 4,54 N.B. 5,12 3,90 3,68 3,13 2,82 2,72 2,91 3,81 2,45 2,36 4,45 N.B. Table II shows the particle size distributions of the resulting co-milled mixtures, the talc material used in the mixtures and the particle size distribution of the TITA-NOX AWD as received. Table II Sample designation ABCDEFGHIJKLMN Titanium dioxide (Wt%) 0 2 4 8 16 32 40 50 60 70 80 100 75 32 Talc material (% By weight) 100 98 96 92 84 68 60 50 40 30 20 0 25 68 Nozzle grinding len XXXXXXXXXXX (1) (2) (3) Particle size (µ) 5 P 100 NB 98 99 99 98 100 98 98 98 98 98 NB 99 R. 3 95 NB 91 92 93 92 96 95 95 96 95 98 NB 97 O 1 line (4) 64 NB 58 61 64 68 75 78 80 84 86 95 NB 87 F. 0.7 48 NB 41 46 51 57 65 70 73 78 81 90 NB 79 E. 0.5 I 30 NB 26 32 34 42 50 55 55 60 64 78 NB 63 N 0.3 9 NB 10 11 10 15 16 17 14 15 15 30 NB 2 @ E. 0.2 R 3 NB 3 3 3 4 4 4 2 3 3 6 NB 5 Coating weight (5) kg / ream 85% mating ability 2.50 NB 2.54 2.04 1.95 1.73 1.41 1.27 1.41 1.54 1.32 1.14 2.13 NB 90% mating ability 4.54 NB 5.12 3.90 3.68 3.13 2.82 2.72 2.91 3.81 2.45 2.36 4.45 NB

(Tabelle II- Fortsetzung) Beschichtungs- gewicht (6) kg/Ries 85 % Deck- fähigkeit 3,22 3,41 2,91 2,72 2,50 2,27 2,09 2,50 2,45 2,41 2,36 2,41 N.B. 2,63 90 % Deck- fähigkeit 5,77 6,54 5,54 5,18 4,90 4,09 4,04 4,59 4,77 4,86 4,86 4,27 N.B. 4,63 95 % Deck- fähigkeit 11,4 12,12 10,90 9,90 9,72 8,63 8,35 9,17 9,76 10,22 10,53 8,85 N.B. N.B. (Table II - continued) Coating weight (6) kg / ream 85% mating ability 3.22 3.41 2.91 2.72 2.50 2.27 2.09 2.50 2.45 2.41 2.36 2.41 NB 2.63 90% mating ability 5.77 6.54 5.54 5.18 4.90 4.09 4.04 4.59 4.77 4.86 4.86 4.27 NB 4.63 95% mating ability 11.4 12.12 10.90 9.90 9.72 8.63 8.35 9.17 9.76 10.22 10.53 8.85 NBNB

N.B. Nicht bestimmt (1) TITANOX AWD, verwendet wie erhalten (2) in einer vertikalen Raymond-Mühle gemeinsam vermahlenes Gemenge (3) angegebene Prozentmengen der Proben A und L, die einfach trocken miteinander vermischt worden waren (4) auf nächste 1 % aufgerundet (5) bindemittelfreies System (6) 20/100 Starke/Pigment-System Beispiel 2 Eine Dispersion mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 30 % wurde unter Verwendung der in Beispiel 1 hergestellten Proben und aus TITANOX AWD und dem flüssigkeitsenergievermahlenen Talkmaterial allein hergestellt, indem die korrekte Pigmentmenge zu Wasser, welches 0,25 %, bezogen auf das Gewicht des Pigments, Calgon, d. h. ein Dispergierungsmittel enthielt, in einen Hochschermischer gegeben wurde. Jede Dispersion wurde sodann als Überzug unter Verwendung von drahtgewundenen Stäben auf Blätter von Leichtformregister-Bindepapier, erhältlich von @erthwest Paper Company, aufgebracht und zu einem konstanten Gewicht trocknen ge@assen.N.B. Not determined (1) TITANOX AWD, used as received (2) in a vertical Raymond mill jointly ground mixture (3) indicated percentages of samples A and L, which were simply dry blended together (4) next 1% rounded up (5) binder-free system (6) 20/100 starch / pigment system example 2 A dispersion with a total solids content of 30% was made using of the samples produced in Example 1 and of TITANOX AWD and the liquid energy milled Talc material made by adding the correct amount of pigment to water, which alone 0.25% based on the weight of the pigment, Calgon, i.e. H. a dispersant was placed in a high shear mixer. Each dispersion was then as a coating using wire-wound rods on sheets of lightweight register binding paper, available from @erthwest Paper Company applied and at constant weight dry @ ate.

Aus dem beschichteten Papier wurden Quadrate mit den Abmessungen 12,70 cm x 12,70 cm herausgeschnitten und zu den nächsten 0,01 mg gewoge@. Vier getrennte Rohlinge der unbeschichteten Vorratsmasse wurden zu der gleichen Dimension zugeschnitten und in identischer Weise gewegen, um für jede Probe eine Kontrolle zu ergeben. Das Gewicht des trockenen Überzugs auf dem 12,70 cm x 12,70 cm-Quadrat wurde sodann erhalten, indem die Difrerenz des Gewichts zwischen den beschichteten und unbeschichteten Quadraten ermittelt wurde.The coated paper became squares measuring 12.70 cm x 12.70 cm cut out and weighed to the nearest 0.01 mg @. Four separate Blanks of the uncoated stock mass were cut to the same dimension and agitated identically to give a control for each sample. That The dry coating weight on the 12.70 cm x 12.70 cm square was then determined obtained by dividing the difference in weight between the coated and uncoated Squares was determined.

Dieses trockene Beschichtungsgewicht wurde sodann in kg/Ries umgewandelt. Unterschiedliche Beschichtungsgewichte wurden erhalten, wenn drahtgewickelte Stäbe mit unterschiedlichen Größen verwendet wurden. Hierauf wurde das Beschichtungsgewicht bestimmt, das erforderlich war, um eiiie Deckkrait von 85 % und 90 % zu erhalten. Hierzu wurde die Deckkraft-Bestimmungsmethode gemäß TAPPI P425 M-60 verwendet. Die erforderlichen Beschichtungsgewichte, um in bindemittelfreien Überzugen eine Deckkraft von 85 % und 90 % zu erhalten, sind in Tabelle II zusammengestellt und sie werden in Fig. 2 gezeigt.This dry coating weight was then converted to kg / ream. Different coating weights were obtained when using wire-wound rods with different sizes were used. This was the coating weight determined that it was necessary to obtain a coverage of 85% and 90%. The opacity determination method according to TAPPI P425 M-60 was used for this. the required coating weights to achieve an opacity in binder-free coatings of 85% and 90% are summarized in Table II and they will shown in fig.

Die Werte und Kurven der Fig. 2 zeigen, daß wenn das Talkma@ rial zu Titandioxyd gegeben wird, um gemeinsam vermahlene Gemische mit 80 % und 70 % Titandioxyd zu erhalten, die Deckkrafteigenschaften der gemeinsam vermahlenen Gemische schlechter sind als diejenigen von Titandioxyd. Ähnlicherweise, wenn geringe Mengen von bis zu etwa 4 % Titandioxyd zu dem Talkmaterial gegeben und damit gemeinsam vermahlen werden, dann sind die Deckkrafteigenschaften der resultierenden gemeinsam vermahlenen Gemische schlechten als diejenigen des Talkmaterials. Überraschenderweise haben jedoch gemeinsam vermahlene Gemische mit etwa 8 % Titandioxyd bis etwa 65 bis 70 Gew.-% unerwartet hohe Deckfähigkeitseigenschaften. Die Deckfähigkeitseigenschaften dieser gemeinsam vermahlenen Gnisc11e sind höher, als sie durch des arithmetische Mittel, bezogen auf die Deckfähigkeitseigenschaften der zwei einzelnen Bestandteile und der Menge von jedem Bestandteil in dem Gemisch, erhalten werden. Dieses arithmetische Mittel wird durch die gerade gepunktete Linie gezeigt, die den 100 % Talkmaterialpunkt und den 100 % Titandioxydpunkt verbindet.The values and curves of FIG. 2 show that when the talc ma @ rial to titanium dioxide is added to ground mixtures together with 80% and 70% titanium dioxide maintain the opacity properties of the joint ground mixtures are inferior to those of titanium dioxide. Similarly, when small amounts of up to about 4% titanium dioxide are added to the talc material and are ground together with it, then the opacity properties are the resulting co-milled mixtures worse than those of the talc material. Surprisingly however, have jointly ground mixtures with about 8% titanium dioxide up to about 65 up to 70% by weight unexpectedly high hiding power properties. The opacity properties these jointly ground givens are higher than they are due to the arithmetic Medium, based on the opacity properties of the two individual components and the amount of each ingredient in the mixture. This arithmetic Medium is shown by the straight dotted line which is the 100% talc material point and the 100% titanium dioxide point connects.

Die besten Deckfähigkeitseigenschaften in diesen Bindemittelsystemen werden mit Gemischen von etwa 45 bis etwa 55 %, vorzugsweise von 50 % Titandioxyd, erhalten.The best opacity properties in these binder systems are with mixtures of about 45 to about 55%, preferably 50% titanium dioxide, obtain.

Beispiel 3 Um den Beitrag des intensiven gemeinsamen Verniahlens, wie es z.B.Example 3 In order to make the contribution of intensive joint verniahling, like it e.g.

durch eine Düsen- oder Flüssigkeitsenergiemühle erzielt wird, auf den in Beispiel 2 diskutierten unerwarteten Effekt zu bestimmen, wurde ein Gemisch aus 25 % des Talkmaterials, das in beispiel 2 verwendet worden war, und 75 @ TITANOX AWD in einer vertikalen Raymond-Mühle gemeinsam vermahlen. Das resultierende gemeinsam vermahlene Gemisch hatte eine maximale Teilchengröße von 8,5 p und eine mittlere Teilchengröße von 1,0 µ. Die Eigenschaften dieses gemeinsam vermahlenen Gemisches sind als Probe M in Tabelle II gezeigt. Aus diesem gemeinsam vermahlenen Gemisch wurde eine Papierbeschichtungsdispersion hergestellt, wozu genau die gleichen Maßnahmen wie in Beispiel 2 verwendet wurden. Es wurde das Beschichtungsgewicht bestimmt, das erforderlich war, um eine Deckkraft von 85 % und 90 % zu erhalten. Diese Beschichtungsgewichte, die in Tabelle II angegeben sind und in Fig. 2 gezeigt sind, sind signifikant höher als diejenigen des gleichen Gemisches, das wie in Beispiel 2 intensiv gemeinsam vermahlen worden war. Die Ergebnisse dieses Tests bestätigen die Wichtigkeit des intensiven gemeinsamen Vermahlens der Talkmaterial/Titandioxyd-Gemische.is achieved by a jet or liquid energy mill To determine the unexpected effect discussed in Example 2, a mixture was used from 25% of the talc material used in Example 2 and 75 @ TITANOX Grind AWD together in a vertical Raymond mill. The resulting together milled mixture had a maximum particle size of 8.5 p and an average Particle size of 1.0 µ. The properties of this jointly ground mixture are shown as Sample M in Table II. From this jointly ground mixture a paper coating dispersion was prepared, for which purpose exactly the same measures as used in Example 2. The coating weight was determined that was necessary to get 85% and 90% opacity. These coating weights, the in Table II and shown in Figure 2 are significantly higher than those of the same mixture as in Example 2 intensely common had been ground. The results of this test confirm the importance of the intensive joint grinding of the talc material / titanium dioxide mixtures.

Beispiel 4 Aus de@ einzelnen gemeinsam vermahlenen Gemischen des Beispiels 2 wurden Papierbeschichtungsdispersionen hergestellt, indem genügende Mengen jedes Gemisches zu Wasser, welches 0,25 % Calgon, bezogen auf das Gewicht des zugegebenen Pigments, enthielt, zugesetzt wurden, um ein Gemisch mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 40 % zu erhalten. 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Pigments oxydierte Stärke, nämlich STAYCO M von A. E. Staley Manufracturing Company, wurden in die Dispersion mit einem Hochschermischer eingemischt und die Dispersion wurde sodann in einem Doppelboiler 20 Minuten lang unter konstantem Rühren bei 90,6 bis 98,9°C gekocht. Die Dispersion wurde solang auf Raumtemperatur abgekühlt und es wurde genügend Wasser zugesetzt, um den Feststoffgehalt auf 40 M einzustellen. Unter Verwendung dieser Di spersionen wurden Beschichtungstests in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 vorgenommen. Die Beschichtungsgewichte, die erforderlich waren, um eine Deckkraft von 85 %,90 t und 95 t zu erhalten, sind in der Tabelle II zusammengestellt und in den Fig. 3 und 4 gezeigt.Example 4 From the individual, jointly ground mixtures of the example 2, paper coating dispersions were prepared by adding sufficient amounts of each Mixture to water, which 0.25% Calgon, based on the weight of the added Pigments contained were added to make a mixture having a total solids content of 40%. 20% by weight, based on the weight of the pigment, was oxidized Starch, namely STAYCO M from A. E. Staley Manufacturing Company, was incorporated into the The dispersion was mixed in with a high shear mixer and the dispersion was then mixed in in a double boiler for 20 minutes with constant stirring at 90.6 to 98.9 ° C cooked. The dispersion was long cooled to room temperature and it became sufficient Water added to adjust the solids content to 40M. Under use these dispersions were coated tests in the same manner as in Example 2 made. The coating weights that were required to get an opacity of 85%, 90 t and 95 t are listed in Table II and shown in Figs.

Wie die bindemittel freien Systeme des beispiels 2 zeigten auch die bindemittelhaltigen Systeme eine Verminderung der Deckkrafteigenschaften, wenn das gemeinsam vermahlene Gemisch nur geringe Mengen von Titandioxyd enthielt und wenn der Titandioxydgehalt des Gemisches größer als etwa 60 bis 80 Ot war. Die bindemittelhaltigen Systeme, die Pigmentgemische mit etwa 4 bis etwa 80 % Titandioxyd enthielten, erreichten jedoch eine Deckfähigkeit von 85 % bei unerwartet niedrigen Beschichtungsgewichten, bezogen auf die arithmetische vorhergesagten Beschichtungs-Gewichtserfordernisse. Das Bindemittelsystem, welches gemeinsam vermahlene Gemische mit etwa 4 bis etwa 60 % Titandioxyd enthielt, ergab unerwartet niedrige Beschichtungsgewichte, um eine Deckkraft von 90 % und 95 % zu ergeben, im Vergleich zu den vorhergesagten Beschichtungsgewichten.Like the binder-free systems of Example 2, the binder-containing systems a reduction in the hiding power properties, if the Jointly ground mixture contained only small amounts of titanium dioxide and if the titanium dioxide content of the mixture was greater than about 60 to 80 Ot. The binder-containing Systems that contain pigment mixtures with about 4 to about 80% Titanium dioxide but achieved 85% coverage at unexpectedly low levels Coating weights based on the arithmetic predicted coating weight requirements. The binder system, which is ground mixtures with about 4 to about Containing 60% titanium dioxide gave unexpectedly low coating weights, around one Provide coverage of 90% and 95% compared to the predicted coating weights.

Wie durch die Kurven der Fig. 3 und 4 gezeigt wird, waren diejeeigen intensiv gemeinsame vermahleiien Pigmentgemische, welche das am meisten unerwartete Ergebnis, nämlich eine Deckkraft, die über diejellige des Titandioxyds hiausging, zeigten solche, welche etwa 40 % Titandioxyd und etwa 60 % Talkmaterial enthielten.As shown by the curves of Figures 3 and 4, they were intensely common grinding mixtures of pigments, which the most unexpected Result, namely an opacity that exceeded that of the titanium dioxide, showed those containing about 40% titanium dioxide and about 60% talc material.

Beispiel 5 Üm den Beitrag des intensiven gemeinsamen Vermahlens c-ler Gemenge auf die Deckkrafteigenschaften zu zeigen, wurde ein Pigmentgemisch hergestellt, indem 32 % TITANOX AWD mit 68 % flüssigkeitsenergiegemahlenem Talkmaterial trocken gemischt wurden. Aus dem Pigmentgemisch wurde unter Verwendung der gleichen Verfahrensmaßnaiin'n wie in Beispiel 4 eine Dispersion mit 40 % Feststoffen hergestellt und es wurden die Beschichtungsgewichte bestimmt, die erforderlich waren, um eine Deckkraft von 85 % und 90 % zu erhalten Die Ergebnisse sind in Tabelle II als Probe N angegeben.Example 5 About the contribution of the intensive joint grinding of c-ler To show the mixture on the opacity properties, a pigment mixture was prepared, by drying 32% TITANOX AWD with 68% liquid energy milled talc material were mixed. The pigment mixture was converted using the same procedural measures A 40% solids dispersion was prepared as in Example 4 and it was determined the coating weights that were required to achieve an opacity of 85% and 90% to be obtained. The results are reported as Sample N in Table II.

Die Beschichtungsgewichte werden in Fig. 3 gezeigt. Die höheren Beschichtungsgewichte, die bei Verwendung dieses Gemisches, das durch einfaches Mischen hergestellt worden war, erforderlich waren, zeigen die Signifikanz des intensiven Gemeinsamvermahlens des Gemisches.The coating weights are shown in FIG. The higher coating weights, when using this mixture, which has been prepared by simply mixing was required show the significance of the intensive co-milling of the mixture.

Beispiel 6 Um die in Tabelle II angegebenen Laboratoriums-IIandblatt-Ergebnisse zu bestätigen, wurden Produktionstests durchgeführt, wobei ein Pigmentgemisch, welches 40 % TIPURE LW, ein wasserdispergierbares Anatas von DuPont Company, und 60 % Talkmaterial, as in den vorstehenden Beispielen verwendet worden war, in einer oppel-JET-O-MIZER-88-Flüssigkeitsenergiemühle von Fluid Energy roccesing Equipment Company intensiv miteinander vermahlen wuren. Die Vermahlungsparameter waren Wasserdampf mit einer Tempeatur von etwa 371 bis 3990C, der bei Drücken von etwa 14,1 bis 7,6 atit und mit einer Geschiwindigkeit von etwa 5 Tonnen pro Stune eingeleitet wurde. Die Zuführungsgeschiwindigkeit des Gemisches etrug etwa 1 Tonne pro Stunde. Das intensiv gemeinsam vermahlt e Gemisch wurde auf kg pro kg Basis anstelle von TIPURE LW in inem Standard-Produktionseintrag verwendet, der eingesetzt wur e, um bei einem Vollgrößen-Papier-Herstellungsvorgang ein 2,7 kg-Offsetpapier herzustellen. Dieser Ersatz bewirkte keine erminderung der Deckfähigkeit des hergestellten Papiers, obleich das intensiv gemeinsam vermahlene Gemisch nur 40 % des eureren Titandioxyds und 60 % des billi geren und leichter; verügbaren Talkrnaterials enthielt.Example 6 To the laboratory sheet results given in Table II To confirm, production tests were carried out using a pigment mixture which 40% TIPURE LW, a water-dispersible anatase from DuPont Company, and 60% talc material, as had been used in the previous examples in an Oppel JET-O-MIZER-88 liquid energy mill by Fluid Energy Roccesing Equipment Company. The grinding parameters were steam with a temperature of about 371 to 3990C, which at pressures of about 14.1 to 7.6 atit and with a speed of about 5 tons per stune was initiated. The feeding speed of the Mixture was about 1 ton per hour. The intensely jointly ground mixture was used on a kg per kg basis instead of TIPURE LW in a standard production listing used in a full size paper making process to produce a 2.7 kg offset paper. This replacement did not reduce the Opacity of the paper produced, although that which has been intensively ground together Mixture only 40% of your titanium dioxide and 60% of the cheaper and lighter one; available talc material.

bgleich die unerwarteten Ergebnisse, die bei Verwendung der ntensiv gemeinsam vermahlenen Titandioxyd/Talk-Gemische erhalen werden, derzeit noch nicht vollkommen verstanden werden, ird angenommen, daß die zwei Bestandteilsmaterialien zusammenwirken, um bestimmte Unzulänglichkeiten zu korrigieren, die in edem Bestandteilmaterial vorhanden sind. Sehr kleine Titandioxydteilchen haben nämlich di.e Tendenz zu agglomerieren. Diese .gglomerate neigen dazu, als größere Teilchen zu wirken und verinder@ daher die Deckfähigkeitseigenschaften des Titandioxyds.b Although the unexpected results obtained when using the ntensive jointly ground titanium dioxide / talc mixtures are not yet obtained are fully understood, it is believed that the two constituent materials work together to correct certain deficiencies found in each constituent material available. This is because very small titanium dioxide particles have the tendency to agglomerate. These .gglomerates tend to act as larger particles and therefore interfere the opacity properties of titanium dioxide.

lin intensives gemeinsames Vermahlen des Titandioxyds mit dem 'alkmaterial scheint diese Agglomerate aufzubrechen und eine @eagglomerierung zu verhindern, indem die Titandioxydteilchen Lurch die Talkmaterialteilchen im Abstand gehalten werden, wo-Lurch eine optimale Lichtstreuung erhalten wird. Dic kleinen Titandioxydteilchen, die auf orc anophilen ebenen Oberflächen der Talkmaterialteilchen im Abstand angeordnet sind, neigen dazu, die Talkteilchen stärker hydrophil zu machen, wodurch eine rcfichere und gründlichere Dispersion in den wäßrigen Aufschlämmungen erhalten wird. Es ist auch möglich, daß die hohen Temperaturen und Drücke bei den Düsen- oder Flüssigkeitsenergievermahlungsvorgängen eine wichtige Rolle bei diesem Verfahren spielen. Es ist auch entdeckt worden, daß die intensiv gemeinsam vermahlenen Titandioxyd/Talkmaterial-Gemische dieser Erfindung bei Lichtwellenlängen voij 360 r ein besseres Reflexionsvermögen haben als Titanpigmente vom Papiergrad.lin intensive joint grinding of the titanium dioxide with the alk material seems to break up these agglomerates and prevent @eagglomeration, by keeping the titanium dioxide particles spaced apart from the talc material particles where-Lurch an optimal light scattering is obtained. The tiny titanium dioxide particles those on orc anophilic flat surfaces the talc material particles spaced apart tend to make the talc particles more hydrophilic, thereby providing a safer and more thorough dispersion in the aqueous slurries is obtained. It is also possible that the high temperatures and pressures at the Jet or liquid energy milling operations play an important role in this Play procedure. It has also been discovered that the intensely co-milled Titanium dioxide / talc material mixtures of this invention at light wavelengths of 360 r have better reflectivity than paper grade titanium pigments.

Obgleich hierin nur die Verwendung von relativ reinem Titandioxyd beschrieben wird, können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch andere Arten von Titandioxyd eingesetzt werden. Diese sind z. B.Although only the use of relatively pure titanium dioxide is used herein is described, in the method according to the invention, other types of Titanium dioxide can be used. These are e.g. B.

Pigittente von Titandioxyd mit speziellen Oberflächenbehandlungen oder Teilchen auf nicht-Titandioxydbasis, welche auf der Oberfläche der Teilchen Titandioxyd vorliegen haben.Pigments of titanium dioxide with special surface treatments or non-titanium dioxide based particles deposited on the surface of the particles Titanium dioxide are present.

Obgleich als Beispiel nui das am meisten bevorzugte Extender-Pigment, nämlich ein Talkmaterial, welches etwa 30 % Tremolit enthielt, beschrieben worden ist, sind auch für die Erfindung andere Extender-Pigmente als Talk geeignet, wie z. B. calcinierter und roher Kaolin, Calciumsilicate, Aluminiumoxyd etc.Although the most preferred extender pigment as an example, namely, a talc material containing about 30% tremolite has been described is, extender pigments other than talc are also suitable for the invention, such as z. B. calcined and raw kaolin, calcium silicates, aluminum oxide etc.

Auch können andere Vermahlungstechniken dazu verwendet werden, um die intensiv gemeinsam vermahlenen Gemische herzustellen, solange die resultierenden Teilchen ähnliche oder gleiche Eigenschaften hinsichtlich der Gestalt der Größe und des Charakters haben als diejenigen, die - wie hierin beschrieben - durch ein Flüssigkeitsenergie- oder Diisenvermahlen hergestellt werden.Other grinding techniques can also be used to to produce the intensively co-milled mixtures as long as the resulting Particles with similar or identical properties in terms of shape and size and of character have as those who - as described herein - by a Liquid energy or nozzle milling can be produced.

Claims (12)

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s p r ü c h e 1. Gemisch aus Titandioxydteilchen und Extenden-Pigmentteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Titandioxydteilchen etwa 4 bis etwa 80 Gew.-% des Gemischer aus@scht, daß die Gestalt der Teilchen in dem Gemisch charakteristisch für die Gestalt ist, welche durch ein Flüssigkeitsenergie- oder Düsenvermahlen gebildet wird, und daß das Gemisch nicht mehr als etwa 5 Gew.-% Teilchen, welche größer als etwa 5 µ sind, enthält.1. Mixture of titanium dioxide particles and extend pigment particles, thereby characterized in that the proportion of titanium dioxide particles is about 4 to about 80% by weight of the mixture that the shape of the particles in the mixture is characteristic is for the shape formed by liquid energy or nozzle milling and that the mixture does not contain more than about 5% by weight of particles larger than are about 5 µ, contains. 2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Titandioxyd sich von etwa 4 bis etwa 60 gew.-% erstreckt.2. Mixture according to claim 1, characterized in that the content of titanium dioxide ranges from about 4 to about 60 weight percent. 3. Gemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß der Gehalt an Titandioxyd sich von etwa 8 bis etwa 60 Gew.% erstreckt.3. Mixture according to claim 1 or 2, characterized in that the Titanium dioxide content ranges from about 8 to about 60% by weight. 4. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Gehalt an Titandioxyd von etwa 1 6 bis etwc 60 Gew.-% erstreckt.4. Mixture according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the content of titanium dioxide extends from about 1 6 to about 60 wt .-%. 5. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Talkmaterial zwischen etwa 20 und etwa 35 % Tremolit enthält.5. Mixture according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the talc material contains between about 20 and about 35% tremolite. 6. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis s 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Titandioxyd im wesentlichen Anatas ist.6. Mixture according to one of claims 1 to s 5, characterized in that that the titanium dioxide is essentially anatase. 7. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anatosgehalt des Gemisches zwischen etwa 35 und etwa 45 % liegt.7. Mixture according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the anatos content of the mixture is between about 35 and about 45%. 8. Verfahren zur Herstellung eines Gemisches aus Titandioxydteilchen und Extender-Pigmentteilchen nach einem der hnspl^iiclle 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus etwa 4 bis etwa 80 Gew.-% Titandioxyd und etwa 20 bis etwa 96 Gew.-% eines Talkmaterials intensiv miteinander vermahlt, und daß man die Vermahlungsvariablen so einstellt, daß nicht mehr als etwa 5 Gew.-% der Teilchen in dem Gemisch größer als 5 µ sind und daß die Gestalt der Teilchen charakteristisch für die Gestalt von düsen- oder flüssigkeitsenergievermahlenen Teilchen ist.8. Process for the preparation of a mixture of titanium dioxide particles and extender pigment particles according to any one of the following 1 to 7, characterized in that that one is a mixture of about 4 to about 80 wt .-% titanium dioxide and about 20 to about 96 wt .-% of a talc material intensively ground together, and that the grinding variables adjusted so that no more than about 5% by weight of the particles in the mixture are larger than 5 µ and that the shape of the particles is characteristic of the shape of is nozzle or liquid energy milled particles. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Titandioxyd sich von etwa 4 bi.s etwa 60 Gew. -% erstreckt.9. The method according to claim 8, characterized in that the content of titanium dioxide ranges from about 4 to about 60% by weight. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Titandioxyd sich von etwa 8 bis etwa 60 Gew. -% erstreckt.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the titanium dioxide content ranges from about 8 to about 60% by weight. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Gehalt an Titandioxyd von etwa 1 6 bis etwa 50 Gew.-% erstreckt.11. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that that the content of titanium dioxide extends from about 1 6 to about 50 wt .-%. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekenn-' zeichnet, daß das Talkmaterial zwischen etwa 20 und etwa 35 % Tremolit enthält.12. The method according to any one of claims 8 to 11, characterized in that ' indicates that the talc material contains between about 20 and about 35% tremolite.