JPH04317413A - 亜酸化チタンの製造方法 - Google Patents

亜酸化チタンの製造方法

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JPH04317413A
JPH04317413A JP11231891A JP11231891A JPH04317413A JP H04317413 A JPH04317413 A JP H04317413A JP 11231891 A JP11231891 A JP 11231891A JP 11231891 A JP11231891 A JP 11231891A JP H04317413 A JPH04317413 A JP H04317413A
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JP
Japan
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titanium
titanium dioxide
vacuum
suboxide
melting
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Pending
Application number
JP11231891A
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English (en)
Inventor
Matsuhide Horikawa
松秀 堀川
Wataru Kagohashi
亘 籠橋
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Toho Titanium Co Ltd
Original Assignee
Toho Titanium Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有色顔料、導電性フィ
ラー、蒸着材等に用いる亜酸化チタンの製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】亜酸化チタンは、二酸化チタンとは異な
り還元反応によって茶褐色、灰色、黒紫色あるいは黒色
など多様な色調を現出するうえに、良好な導電性能を有
するため有色顔料や各種材料の導電性フィラーとして汎
用されているが、近時、光学系、オプトエレクトロニク
ス等の分野で基材面に二酸化チタンの薄膜を形成するた
めの蒸着材料として利用が図られている。
【0003】従来、亜酸化チタンを製造する手段には、
二酸化チタンを水素またはアンモニア等のガスで高温還
元する方法(特公昭59−50604 号公報、特開昭
57−205322号公報) 、二酸化チタンと金属チ
タンの混合物を真空中または還元雰囲気中で加熱する方
法(特開昭49−5432号公報) が典型的な技術と
して知られている。これらの方法は固相−気相系あるい
は固相−固相系の原料組成による還元反応を利用するも
ので、得れる亜酸化チタンは一般にTiO、Ti2 O
3 、Ti3 O5 、Ti4 O 7、Ti5 O9
 の組成を有し、いずれも焼結体である。
【0004】亜酸化チタン蒸着材による二酸化チタンの
被膜は、抵抗加熱、電子ビーム加熱等で溶解したのち基
材面に真空蒸着する方法で形成されるが、この際、前記
のTiOやTi2 O3 はガス吸収作用を起し、また
Ti4 O 7やTi5 O9 は逆にガス発生作用を
起して真空槽内の雰囲気を一定に保ち得ない。その点、
Ti3 O5 は減圧、高温雰囲気下で極めて安定であ
るが、前記の従来技術で製造されたTi3 O5 で表
わされる亜酸化チタン焼結体(以下、単に亜酸化チタン
という。)を蒸着材とした場合には、真空加熱状態での
スプラッシュ現象が著しく多発する。スプラッシュ現象
が多く発生すると、基材面への均一な蒸着が阻害される
ばかりでなく、蒸着装置に蒸着物が付着したり、電子銃
フィラメントが酸化変質する等のトラブルを招く。この
現象を避けるために、スプラッシュが鎮静化してから膜
付け操作をおこなうこともできるが、この場合には時間
のロスが大きくなる。 従って、二酸化チタン形成薄膜材料に求められる要件は
、ガス発生やガス吸収を起さず、かつスプラッシュ現象
を生起せず、不純物の少ないものが好ましいとされてい
る。
【0005】このような問題を解消するために有効な亜
酸化チタンの製造方法として、粒度80μm 以下の水
素化チタン粉末と二酸化チタンとの混合物を 700〜
1600℃の温度域において真空または不活性ガス雰囲
気下で加熱焼成する技術が、本出願人によって開発され
ている(特開平1−290529号公報) 。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】該先行技術によれば、
製造される亜酸化チタンが蒸着に好適な粒子状態を呈し
ており、またガス成分や不純物の含有量を効果的に低減
化されているため、スプラッシュやアウトガスの発生は
従来技術に比べてかなり減少させることが可能となる。 しかしながら、この製法で得られる亜酸化チタンは不純
物も少なくガス発生もないが、スプラッシュ現象に対す
る防止効果については十分とはいえない。
【0007】本発明は、二酸化チタンを還元・焼結して
亜酸化チタンを得るというこれまでの製造技術とは全く
異なるプロセスによって蒸着材用亜酸化チタンを製造す
る方法を対象とするもので、その目的は蒸着時の真空加
熱段階におけるスプラッシュ現象を効果的に低減化し得
る蒸着用亜酸化チタンの製造方法を提供することにある
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による蒸着材用亜酸化チタンの製造方法は、
二酸化チタンまたは水素化チタンと二酸化チタンの混合
物を、真空雰囲気下で二酸化チタンが溶解する温度以上
に加熱することを構成上の特徴とするものである。
【0009】本発明の原料となる二酸化チタンは、硫酸
法、塩素法のいずれの方法で製造されたものでもよく、
また結晶型はアナターゼ型、ルチル型、ブルカイト型の
いずれであっても差し支えない。該二酸化チタンは粉末
として使用されるが、その粒度には特に制約はない。二
酸化チタンと共用する他方の原料となる水素化チタンも
粉末として使用されるが、この場合の粉末化は、粒状の
水素化チタンを水素雰囲気中で 400〜700 ℃に
加熱して易粉砕状態に転化したのち、ボールミルまたは
振動ミル等で粉砕することが好ましい。
【0010】上記の原料は、二酸化チタン単独または水
素化チタンと二酸化チタンの混合物とし、予めペレット
状に成形したのち溶解工程にかけられる。ペレット成形
は、通常の油圧式または機械式のプレス装置を用いてお
こなわれるが、金型のかじり防止と離型性を良くするた
め必要に応じて適宜なバインダー成分を添加してもかま
わない。水素化チタンと二酸化チタンを混合して原料と
する際には、配合割合を重量比で8〜10:1の範囲に
設定し、乾式もしくは湿式法によって混合される。
【0011】溶解工程は、原料ペレットを真空雰囲気に
保持された加熱装置、好ましくは電気炉に移し、二酸化
チタンが溶解する温度以上に加熱することによっておこ
なわれる。好適な溶解条件は、加熱時の雰囲気を1To
rr以下の真空状態に保ち、温度を1800℃以上の範
囲に設定することである。この真空度において、加熱温
度を1800℃未満にすると二酸化チタンの溶解が円滑
に進行せず、他方、2000℃を越えると生成した亜酸
化チタンが蒸発して収率が低下する。
【0012】溶解後は、真空または不活性ガス雰囲気中
で冷却し、生成した亜酸化チタンを製品として取り出す
【0013】
【作用】本発明によれば、原料となる二酸化チタンまた
は水素化チタンと酸化チタンの混合物を単に真空雰囲気
下で溶解することによりTi3 O5 を主体とする低
次酸化形態の亜酸化チタンに転化する。この際、溶解工
程が真空雰囲気下でおこなわれるから、二酸化チタン及
び水素化チタン中に含まれている不純物成分は効果的に
揮散除去される。
【0014】このような作用を介して、蒸着時の真空加
熱段階でスプラッシュ現象を生じない高品質の亜酸化チ
タンを製造することが可能となる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。 実施例1 二酸化チタン粉末を機械式成形プレスを用いて成形し、
直径10mm、厚さ4mmの錠剤形ペレットとした。つ
いで、ペレットを耐熱ルツボに入れて電気炉に移し、炉
内を1Torr以下の真空に保持しながら1800℃の
温度で8時間加熱してペレットを溶解し、そのまま炉冷
した。
【0016】得られた生成物は赤紫色を呈しており、そ
の化合物組成を粉末X線回折法で測定した結果、Ti3
 O5 であることが確認された。この亜酸化チタンを
EB溶解炉で溶解し、真空下でスプラッシュの状況を観
察したところ、スプラッシュ現象は殆ど認められなかっ
た。
【0017】実施例2 粒度45μm 以下の水素化チタン粉末と二酸化チタン
粉末を重量比で9:1の割合で配合し、ボールミルによ
り12時間混合処理を施した。この混合粉末を機械式成
形プレスで成形し、直径10mm、厚さ4mmの錠剤形
ペレットとした。ついで、ペレットを耐熱ルツボに入れ
て電気炉に移し、炉内を1Torr以下の真空雰囲気に
保持しながら1850℃の温度で15分間加熱してペレ
ットを溶解し、そのまま炉冷した。
【0018】得られた生成物は赤紫色を呈しており、そ
の化合物組成を粉末X線回折法で測定した結果、Ti3
 O5 であることが確認された。この亜酸化チタンを
EB溶解炉で溶解し、真空下でスプラッシュの状況を観
察したところ、スプラッシュ現象は殆ど認められなかっ
た。
【0019】比較例1 粒度45μm 以下の水素化チタン粉末555gと二酸
化チタン粉末4445g を配合し、乾式混合機で12
時間混合したのち、機械式成形プレスを用いて直径10
mm、厚さ4mmの錠剤形ペレットに成形した。ついで
、このペレットを真空雰囲気炉に入れ、1220℃の温
度で8時間加熱して還元焼成した。得られた焼結体は黒
紫色を呈しており、その化合物組成を粉末X線回折法で
測定した結果、Ti3 O5 であることが確認された
。この亜酸化チタンをEB溶解炉で溶解し、真空下でス
プラッシュの状況を観察したところ、スプラッシュ現象
が多く発生した。
【0020】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば従来の還
元焼結法とは異なり、二酸化チタンまたは水素化チタン
と二酸化チタンの混合物を単に真空雰囲気下で溶解処理
することにより蒸着時の真空加熱過程で発生するスプラ
ッシュ現象を効果的に低減化することができる亜酸化チ
タンを製造することができる。したがって、常に円滑に
高品質のチタン系蒸着薄膜を形成するための蒸着材を生
産供給することが可能となる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  二酸化チタンまたは水素化チタンと二
    酸化チタンの混合物を、真空雰囲気下で二酸化チタンが
    溶解する温度以上に加熱することを特徴とする亜酸化チ
    タンの製造方法。
  2. 【請求項2】  加熱時の雰囲気を1Torr以下の真
    空状態に保持し、温度を1800℃以上に設定する請求
    項1記載の亜酸化チタンの製造方法。
JP11231891A 1991-04-16 1991-04-16 亜酸化チタンの製造方法 Pending JPH04317413A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0601761A1 (en) * 1992-11-30 1994-06-15 Shiseido Company Limited Manufacturing method of pigment including lower titanium oxide
JP2010024111A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Toho Titanium Co Ltd 亜酸化チタンの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0601761A1 (en) * 1992-11-30 1994-06-15 Shiseido Company Limited Manufacturing method of pigment including lower titanium oxide
JP2010024111A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Toho Titanium Co Ltd 亜酸化チタンの製造方法

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