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Info
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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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Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【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。
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。
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。
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。
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) 。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11231891A JPH04317413A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 亜酸化チタンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11231891A JPH04317413A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 亜酸化チタンの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04317413A true JPH04317413A (ja) | 1992-11-09 |
Family
ID=14583671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11231891A Pending JPH04317413A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 亜酸化チタンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04317413A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
-
1991
- 1991-04-16 JP JP11231891A patent/JPH04317413A/ja active Pending
Cited By (2)
| 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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