JPH11157839A - 強凝集性酸化チタンおよびその製造方法 - Google Patents
強凝集性酸化チタンおよびその製造方法Info
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- JPH11157839A JPH11157839A JP9347188A JP34718897A JPH11157839A JP H11157839 A JPH11157839 A JP H11157839A JP 9347188 A JP9347188 A JP 9347188A JP 34718897 A JP34718897 A JP 34718897A JP H11157839 A JPH11157839 A JP H11157839A
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Landscapes
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超微粒子酸化チタンは透明性を有し、紫外線
遮蔽能が高いので、この特性を利用して日焼け止め化粧
料や紫外線遮蔽塗料などに利用されている。しかし、超
微粒子酸化チタンの持つ青味感は、一般にあまり好まれ
ないことが多く、基体と異なる不自然な外観を与えるこ
とが、化粧料や紫外線遮蔽塗料として問題となる場合も
少なくない。一方、顔料用酸化チタンは、基体を完全に
隠蔽し、高い白色度をえるのには最適な材料であるが、
逆に基体の色調や質感を生かしたい場合には適しておら
ず、また紫外線遮蔽能はあまり高いとはいえない。 【解決手段】 一次粒子径が0.001 〜0.15μｍ、かつ二
次粒子径が0.6 〜2.0 μｍとしたアナタース型二酸化チ
タンは、基体の色調や質感を損なわず、自然で適度な白
色を与え、かつ紫外線遮蔽能が比較的高い。
遮蔽能が高いので、この特性を利用して日焼け止め化粧
料や紫外線遮蔽塗料などに利用されている。しかし、超
微粒子酸化チタンの持つ青味感は、一般にあまり好まれ
ないことが多く、基体と異なる不自然な外観を与えるこ
とが、化粧料や紫外線遮蔽塗料として問題となる場合も
少なくない。一方、顔料用酸化チタンは、基体を完全に
隠蔽し、高い白色度をえるのには最適な材料であるが、
逆に基体の色調や質感を生かしたい場合には適しておら
ず、また紫外線遮蔽能はあまり高いとはいえない。 【解決手段】 一次粒子径が0.001 〜0.15μｍ、かつ二
次粒子径が0.6 〜2.0 μｍとしたアナタース型二酸化チ
タンは、基体の色調や質感を損なわず、自然で適度な白
色を与え、かつ紫外線遮蔽能が比較的高い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗料、インキ、化
粧料などに配合したとき、特殊な色調を与える酸化チタ
ンおよびその製造方法に関する。
粧料などに配合したとき、特殊な色調を与える酸化チタ
ンおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化チタンは、白色度、高屈折率によ
り、塗料、インキ、プラスチックスなどの白色顔料とし
て広く用いられている。この顔料用酸化チタンは、隠蔽
力（基材を隠蔽する能力）が最大となるよう、通常、一
次粒子径が0.15〜0.3μｍに設計されている。
り、塗料、インキ、プラスチックスなどの白色顔料とし
て広く用いられている。この顔料用酸化チタンは、隠蔽
力（基材を隠蔽する能力）が最大となるよう、通常、一
次粒子径が0.15〜0.3μｍに設計されている。
【０００３】一般に微粒子粉体の粒子径を表す場合、一
次粒子径と二次粒子径とがある。一次粒子とは、相当な
機械的応力によっても解砕されることのない、単一粒子
のことであり、二次粒子とは、一次粒子が集合した凝集
物のことを指す。
次粒子径と二次粒子径とがある。一次粒子とは、相当な
機械的応力によっても解砕されることのない、単一粒子
のことであり、二次粒子とは、一次粒子が集合した凝集
物のことを指す。
【０００４】この様な微粒子粉体を樹脂、油、水などの
媒体に分散させ、塗料、インキ、化粧料などに応用する
場合、通常は一次粒子に近い状態になるよう分散を施し
て用いられており、材料設計においても、通常一次粒子
径が用途、目的に応じて最適となるよう設定されてい
る。
媒体に分散させ、塗料、インキ、化粧料などに応用する
場合、通常は一次粒子に近い状態になるよう分散を施し
て用いられており、材料設計においても、通常一次粒子
径が用途、目的に応じて最適となるよう設定されてい
る。
【０００５】微粒子粉体の光散乱能はその粒子径と光の
波長の関数であるが、酸化チタンの場合、前記したよう
に、可視光に対する散乱能は粒子径が0.15〜0.3 μｍで
最大となる。即ち顔料酸化チタンは基体を隠蔽して高い
白色度を与えることを目的としているため、一次粒子径
がこの範囲に設定されているわけである。
波長の関数であるが、酸化チタンの場合、前記したよう
に、可視光に対する散乱能は粒子径が0.15〜0.3 μｍで
最大となる。即ち顔料酸化チタンは基体を隠蔽して高い
白色度を与えることを目的としているため、一次粒子径
がこの範囲に設定されているわけである。
【０００６】一方、一次粒子径がこの範囲より小さくな
ると、隠蔽力が最大となる粒子径範囲からはずれるため
可視光に対する散乱能が小さくなるので透明になり、そ
れと同時に紫外線遮蔽能が増大する。一次粒子径が0.1
μｍ以下のものは超微粒子酸化チタンと呼ばれ、この特
性を利用して日焼け止め化粧料や紫外線遮蔽塗料などに
利用されている。さらに、超微粒子酸化チタンは可視光
のなかで、青色光を優先的に散乱するためこれを含有し
た塗膜は青味の外観となるが、この現象を利用してフリ
ップフロップ効果と言われる特殊な色調を有するメタリ
ック塗料にも利用されている。
ると、隠蔽力が最大となる粒子径範囲からはずれるため
可視光に対する散乱能が小さくなるので透明になり、そ
れと同時に紫外線遮蔽能が増大する。一次粒子径が0.1
μｍ以下のものは超微粒子酸化チタンと呼ばれ、この特
性を利用して日焼け止め化粧料や紫外線遮蔽塗料などに
利用されている。さらに、超微粒子酸化チタンは可視光
のなかで、青色光を優先的に散乱するためこれを含有し
た塗膜は青味の外観となるが、この現象を利用してフリ
ップフロップ効果と言われる特殊な色調を有するメタリ
ック塗料にも利用されている。
【０００７】通常、これら顔料酸化チタンや超微粒子酸
化チタンを、塗料、化粧料などに応用する場合、前述の
ように機械的分散により一次粒子の状態に近づけて使用
する。これにより、設計された一次粒子径に応じて所望
の特性を得ることができる。
化チタンを、塗料、化粧料などに応用する場合、前述の
ように機械的分散により一次粒子の状態に近づけて使用
する。これにより、設計された一次粒子径に応じて所望
の特性を得ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超微粒
子酸化チタンの持つ青味感は、一般にはあまり好まれな
いことが多く、化粧料や紫外線遮蔽塗料として利用する
場合、基体と異なる色調を呈し不自然な外観を与えるこ
とが問題となる場合も少なくない。
子酸化チタンの持つ青味感は、一般にはあまり好まれな
いことが多く、化粧料や紫外線遮蔽塗料として利用する
場合、基体と異なる色調を呈し不自然な外観を与えるこ
とが問題となる場合も少なくない。
【０００９】また顔料用酸化チタンは、基体を完全に隠
蔽し高い白色度を得るのには最適な材料であるが、逆に
基体の色調や質感を生かしたい場合には適していない。
また紫外線遮蔽能はあまり高いとは言えない。
蔽し高い白色度を得るのには最適な材料であるが、逆に
基体の色調や質感を生かしたい場合には適していない。
また紫外線遮蔽能はあまり高いとは言えない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題を解決すべく鋭意検討した結果、一次粒子径を0.00
1 〜0.15μｍ、かつ二次粒子径を0.6 〜2.0 μm とした
アナタース型酸化チタンは、基体の色調や質感を損なわ
ず自然で適度な白色を与え、かつ紫外線遮蔽能を有する
ことを見出し本発明を完成した。
問題を解決すべく鋭意検討した結果、一次粒子径を0.00
1 〜0.15μｍ、かつ二次粒子径を0.6 〜2.0 μm とした
アナタース型酸化チタンは、基体の色調や質感を損なわ
ず自然で適度な白色を与え、かつ紫外線遮蔽能を有する
ことを見出し本発明を完成した。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、一次粒子径が0.001 〜
0.15μｍ、かつ二次粒子径が0.6〜2.0 μmであり、結晶
形がアナタースである強凝集性酸化チタンである。本発
明の強凝集性酸化チタンは、通常工業的に用いる条件で
機械的分散を行っても容易に一次粒子まで解砕されず、
ほとんどが二次粒子として残るものを言う。
0.15μｍ、かつ二次粒子径が0.6〜2.0 μmであり、結晶
形がアナタースである強凝集性酸化チタンである。本発
明の強凝集性酸化チタンは、通常工業的に用いる条件で
機械的分散を行っても容易に一次粒子まで解砕されず、
ほとんどが二次粒子として残るものを言う。
【００１２】光の散乱能は酸化チタン粒子が媒体に分散
された状態で、即ち二次粒子径によって決まるため、二
次粒子径が前記範囲よりかなり大きくなると、可視光に
対する散乱能が小さくなるので透明感が生じ、かつ超微
粒子酸化チタンのように青色光を優先的に散乱すること
がないため、青味感のない自然な色調を与える。さら
に、強凝集性と雖も比表面積は一次粒子径に応じて大き
いため、二次粒子径が同程度でかつ一次粒子径が大きい
場合と比べ、紫外線の吸収能はかなり高くなる。
された状態で、即ち二次粒子径によって決まるため、二
次粒子径が前記範囲よりかなり大きくなると、可視光に
対する散乱能が小さくなるので透明感が生じ、かつ超微
粒子酸化チタンのように青色光を優先的に散乱すること
がないため、青味感のない自然な色調を与える。さら
に、強凝集性と雖も比表面積は一次粒子径に応じて大き
いため、二次粒子径が同程度でかつ一次粒子径が大きい
場合と比べ、紫外線の吸収能はかなり高くなる。
【００１３】本発明において一次粒子径は、以下の方法
で求めたものとする。まず、粉体0.5gを石川式攪拌らい
潰機（株式会社石川工場製）にて10分間粉砕した後、透
過型電子顕微鏡写真を撮影する。その写真から、一次粒
子径をパーティクルアナライザー（Particle Analyzer
、カールツアイス株式会社製）にて測定し、算出され
た重量平均径をもって一次粒子径とする。
で求めたものとする。まず、粉体0.5gを石川式攪拌らい
潰機（株式会社石川工場製）にて10分間粉砕した後、透
過型電子顕微鏡写真を撮影する。その写真から、一次粒
子径をパーティクルアナライザー（Particle Analyzer
、カールツアイス株式会社製）にて測定し、算出され
た重量平均径をもって一次粒子径とする。
【００１４】次に二次粒子径についてであるが、これは
粉体を水中に分散させ、（株）堀場製作所製レーザ回折
／散乱式粒度分布測定装置LA-910にて計測した場合のメ
ジアン径で表すものとする。ここで粉体を水中に分散さ
せるには、イオン交換水にヘキサメタリン酸ナトリウム
を溶解して1.0%の水溶液とし、この水溶液17.0g と粉体
17.0g を直径0.5mm のジルコンビーズ40g とともに容量
140cc のガラス製マヨネーズ瓶に加え、ペイントシェー
カーで５分間分散させた後に計測することとする。
粉体を水中に分散させ、（株）堀場製作所製レーザ回折
／散乱式粒度分布測定装置LA-910にて計測した場合のメ
ジアン径で表すものとする。ここで粉体を水中に分散さ
せるには、イオン交換水にヘキサメタリン酸ナトリウム
を溶解して1.0%の水溶液とし、この水溶液17.0g と粉体
17.0g を直径0.5mm のジルコンビーズ40g とともに容量
140cc のガラス製マヨネーズ瓶に加え、ペイントシェー
カーで５分間分散させた後に計測することとする。
【００１５】以上の方法で粒子径が規定されるが、本発
明の強凝集性酸化チタンは一次粒子径が0.001 〜0.15μ
ｍ好ましくは0.01〜0.1 μｍ、かつ二次粒子径が0.6 〜
2.0μｍであることを特徴とする。一次粒子径が前記範
囲よりも大きいと、強凝集性酸化チタンが得られ難く、
また紫外線吸収能が低下する点からも好ましくない。一
次粒子径が0.001 μｍよりも小さいと、酸化チタンの結
晶性が悪くなり、酸化チタン本来の物性が損なわれる。
また、二次粒子径が上記範囲より小さいと顔料酸化チタ
ンと同等の隠蔽性を有するようになり、本発明の強凝集
性酸化チタンの有する適度な透明性と自然な風合いが得
られない。さらに上記範囲よりも大きいものは壊れやす
くなり、強凝集性とはなり難い。
明の強凝集性酸化チタンは一次粒子径が0.001 〜0.15μ
ｍ好ましくは0.01〜0.1 μｍ、かつ二次粒子径が0.6 〜
2.0μｍであることを特徴とする。一次粒子径が前記範
囲よりも大きいと、強凝集性酸化チタンが得られ難く、
また紫外線吸収能が低下する点からも好ましくない。一
次粒子径が0.001 μｍよりも小さいと、酸化チタンの結
晶性が悪くなり、酸化チタン本来の物性が損なわれる。
また、二次粒子径が上記範囲より小さいと顔料酸化チタ
ンと同等の隠蔽性を有するようになり、本発明の強凝集
性酸化チタンの有する適度な透明性と自然な風合いが得
られない。さらに上記範囲よりも大きいものは壊れやす
くなり、強凝集性とはなり難い。
【００１６】以上は本発明の強凝集性酸化チタンの特徴
を一般的に説明したものだが、この特徴をより具体的に
かつ簡便に表す指標を述べる。即ち、本発明の強凝集性
酸化チタンは、以下の方法で酸化チタン含有塗膜を作製
し、色差計で測定したとき、Ｌ値が35〜50、ｂ値が-10
〜0 であることを特徴とする。
を一般的に説明したものだが、この特徴をより具体的に
かつ簡便に表す指標を述べる。即ち、本発明の強凝集性
酸化チタンは、以下の方法で酸化チタン含有塗膜を作製
し、色差計で測定したとき、Ｌ値が35〜50、ｂ値が-10
〜0 であることを特徴とする。
【００１７】（酸化チタン含有塗膜作成および塗色測定
方法） １．塗料調整方法 下記の成分を140 ccのガラス製マヨネーズ瓶に投入し、
ペイントシェーカーを用いて１０分間震盪し、分散し
た。 酸化チタンサンプル 10.0g ベッコゾール J-524-IM-60 (*) 12.0g 溶剤（４／1=キシロール／n-ブタノール) 12.0g 0.5mm Φ ジルコンビーズ 60.0g (*) 大日本インキ化学工業（株）製アルキドワニス
方法） １．塗料調整方法 下記の成分を140 ccのガラス製マヨネーズ瓶に投入し、
ペイントシェーカーを用いて１０分間震盪し、分散し
た。 酸化チタンサンプル 10.0g ベッコゾール J-524-IM-60 (*) 12.0g 溶剤（４／1=キシロール／n-ブタノール) 12.0g 0.5mm Φ ジルコンビーズ 60.0g (*) 大日本インキ化学工業（株）製アルキドワニス
【００１８】分散したミルベース34.0g にベッコゾール
J-524-IM-60 12.0gを加え、ペイントシェーカーを用い
て５分間震盪し、安定化した。
J-524-IM-60 12.0gを加え、ペイントシェーカーを用い
て５分間震盪し、安定化した。
【００１９】安定化品2.3gにベッコゾール J-524-IM-6
0、20% ニトロセルロース クリアラッカー、DBP （フ
タル酸ジ-n- ブチル）、及び酢酸セロソルブを下記配合
で加え、ペイントシェーカーを用いて５分間震盪し、塗
料を調製した。 安定化品 2.3g ベッコゾール J-524-IM-60 16.9g 20% ニトロセルロース クリアラッカー(**) 23.2g DBP （フタル酸ジ-n- ブチル） 1.1g 酢酸セロソルブ 0.8g (**) 20%ニトロセルロース クリアラッカーは、下記の成分を混合し調製した。 １／２RS ニトロセルロース(***) 26.7重量% キシロール 12.2 n-ブタノール 9.8 酢酸エチル 25.6 酢酸ブチル 6.5 MIBK（メチルイソブチルケトン） 19.2 (***) ニトロセルロース／イソプロピルアルコール=3/1、重量比
0、20% ニトロセルロース クリアラッカー、DBP （フ
タル酸ジ-n- ブチル）、及び酢酸セロソルブを下記配合
で加え、ペイントシェーカーを用いて５分間震盪し、塗
料を調製した。 安定化品 2.3g ベッコゾール J-524-IM-60 16.9g 20% ニトロセルロース クリアラッカー(**) 23.2g DBP （フタル酸ジ-n- ブチル） 1.1g 酢酸セロソルブ 0.8g (**) 20%ニトロセルロース クリアラッカーは、下記の成分を混合し調製した。 １／２RS ニトロセルロース(***) 26.7重量% キシロール 12.2 n-ブタノール 9.8 酢酸エチル 25.6 酢酸ブチル 6.5 MIBK（メチルイソブチルケトン） 19.2 (***) ニトロセルロース／イソプロピルアルコール=3/1、重量比
【００２０】２．塗膜作成および塗色測定方法 以上の方法で調製した塗料を、モレストチャート紙にア
プリケーターにて塗布（乾燥後膜厚８μm）した後、自
然乾燥して得られた塗膜について、黒地上のカラーを色
差計（スガ試験機（株）SMカラーコンピューター SM-5
型）にて測色する。
プリケーターにて塗布（乾燥後膜厚８μm）した後、自
然乾燥して得られた塗膜について、黒地上のカラーを色
差計（スガ試験機（株）SMカラーコンピューター SM-5
型）にて測色する。
【００２１】この方法で他の材料と比較すると、顔料酸
化チタンの場合は隠蔽力が大きく高い白色度を有するた
めＬ値が50以上となり、超微粒子酸化チタンの場合は青
色光の散乱によりｂ値が-10 以下となる。
化チタンの場合は隠蔽力が大きく高い白色度を有するた
めＬ値が50以上となり、超微粒子酸化チタンの場合は青
色光の散乱によりｂ値が-10 以下となる。
【００２２】また、顔料酸化チタンや超微粒子酸化チタ
ンで通常行われているのと同様、公知の方法により、粒
子表面に、Al、Si、Zr、Sn、Ti、Znから成る群より選ば
れた少なくとも１種の含水酸化物および／または酸化物
が被覆されていても良く、さらには脂肪酸、シリコーン
化合物、ポリオール化合物から成る群より選ばれた少な
くとも１種の有機物が被覆されていても良い。これらの
表面処理により、耐候性の付与、分散性の改良を適宜行
うことができる。
ンで通常行われているのと同様、公知の方法により、粒
子表面に、Al、Si、Zr、Sn、Ti、Znから成る群より選ば
れた少なくとも１種の含水酸化物および／または酸化物
が被覆されていても良く、さらには脂肪酸、シリコーン
化合物、ポリオール化合物から成る群より選ばれた少な
くとも１種の有機物が被覆されていても良い。これらの
表面処理により、耐候性の付与、分散性の改良を適宜行
うことができる。
【００２３】次に本発明は、強凝集性酸化チタンの製造
方法であって、(1) 硫酸チタニル水溶液を、核の存在
下、加熱加水分解する工程と、(2) 加水分解生成物を60
0 〜900 ℃の温度で焼成する工程からなることを特徴と
する。
方法であって、(1) 硫酸チタニル水溶液を、核の存在
下、加熱加水分解する工程と、(2) 加水分解生成物を60
0 〜900 ℃の温度で焼成する工程からなることを特徴と
する。
【００２４】出発原料となる硫酸チタニルは、通常、イ
ルメナイト鉱石を硫酸と反応させて製造することができ
る。これは酸化チタン工業において蒸解と呼ばれるが、
イルメナイト鉱石に限らず、例えば含水酸化チタンを蒸
解しても良い。この生成物を水で希釈し、必要に応じて
不純物を除去した後、加熱により加水分解を行う。この
際、加水分解反応を促進させ、かつ粒度や結晶性を調整
する目的で、酸化チタンの微結晶である核を添加する。
こうして得た加水分解生成物を濾過し、必要に応じて洗
浄した後、600 〜900 ℃で、望ましくは600 〜800 ℃未
満で焼成を行う。焼成温度がこの範囲よりも低いと一次
粒子径は小さくなるが強凝集とはならず、逆に高いと一
次粒子径が大きくなり過ぎ、本発明の酸化チタンが得ら
れない。
ルメナイト鉱石を硫酸と反応させて製造することができ
る。これは酸化チタン工業において蒸解と呼ばれるが、
イルメナイト鉱石に限らず、例えば含水酸化チタンを蒸
解しても良い。この生成物を水で希釈し、必要に応じて
不純物を除去した後、加熱により加水分解を行う。この
際、加水分解反応を促進させ、かつ粒度や結晶性を調整
する目的で、酸化チタンの微結晶である核を添加する。
こうして得た加水分解生成物を濾過し、必要に応じて洗
浄した後、600 〜900 ℃で、望ましくは600 〜800 ℃未
満で焼成を行う。焼成温度がこの範囲よりも低いと一次
粒子径は小さくなるが強凝集とはならず、逆に高いと一
次粒子径が大きくなり過ぎ、本発明の酸化チタンが得ら
れない。
【００２５】この後、必要に応じ粉砕、整粒を行った
後、常法によりAl、Si、Zr、Sn、Ti、Znなどの含水酸化
物および／または酸化物を被覆しても良く、さらには脂
肪酸、シリコーン化合物、ポリオール化合物などの有機
物を被覆しても良い。これらの表面処理により、耐候性
の付与、分散性の改良を適宜行うことができる。
後、常法によりAl、Si、Zr、Sn、Ti、Znなどの含水酸化
物および／または酸化物を被覆しても良く、さらには脂
肪酸、シリコーン化合物、ポリオール化合物などの有機
物を被覆しても良い。これらの表面処理により、耐候性
の付与、分散性の改良を適宜行うことができる。
【００２６】本発明の酸化チタンが強凝集性であること
は、主として上述の製造方法に由来すると考えられる。
強凝集性となるメカニズムの詳細は必ずしも明らかでは
ないが、加水分解あるいは焼成工程における結晶成長の
段階で表面エネルギーが非常に大きくなる状態があり、
その際に粒子同士が強く凝集するものと思われる。
は、主として上述の製造方法に由来すると考えられる。
強凝集性となるメカニズムの詳細は必ずしも明らかでは
ないが、加水分解あるいは焼成工程における結晶成長の
段階で表面エネルギーが非常に大きくなる状態があり、
その際に粒子同士が強く凝集するものと思われる。
【００２７】本発明の強凝集性酸化チタンを塗料や化粧
料などに応用する場合、過度の分散処理を施すと凝集が
壊れ本来の特徴が失われるが、通常工業的に適用されて
いる範囲で分散させる限りは二次粒子が保たれ、これま
で述べたような自然な風合いを与えることができる。
料などに応用する場合、過度の分散処理を施すと凝集が
壊れ本来の特徴が失われるが、通常工業的に適用されて
いる範囲で分散させる限りは二次粒子が保たれ、これま
で述べたような自然な風合いを与えることができる。
【００２８】
【実施例】以下に実施例を示す。
【００２９】実施例１ （酸化チタンの作製）イルメナイト鉱石の蒸解によって
得られた硫酸チタニル水溶液(TiO2 として200g／リット
ル）に、四塩化チタンを苛性ソーダで中和することによ
って得られる核を添加した後、110 ℃で3 時間加熱加水
分解し、含水酸化チタンを含む水性懸濁液を得た。この
水性懸濁液を濾過し、十分に洗浄を行った。得られた洗
浄ケーキを700 ℃で3 時間焼成する事により、酸化チタ
ンを得た。
得られた硫酸チタニル水溶液(TiO2 として200g／リット
ル）に、四塩化チタンを苛性ソーダで中和することによ
って得られる核を添加した後、110 ℃で3 時間加熱加水
分解し、含水酸化チタンを含む水性懸濁液を得た。この
水性懸濁液を濾過し、十分に洗浄を行った。得られた洗
浄ケーキを700 ℃で3 時間焼成する事により、酸化チタ
ンを得た。
【００３０】（表面処理）上記の酸化チタンを200g／リ
ットルの水性スラリーとし、硫酸アルミニウムと水酸化
ナトリウムを添加することにより、酸化チタン表面に含
水酸化アルミニウムを被覆した。なお表面処理量は、Al
2 O3換算でTiO2に対し5.0%とした。この後スラリーを濾
過、洗浄して、得られた洗浄ケーキを120 ℃で一昼夜乾
燥し、粉砕して本発明のアナタース形の強凝集性酸化チ
タンを得た（試料Ａ）。
ットルの水性スラリーとし、硫酸アルミニウムと水酸化
ナトリウムを添加することにより、酸化チタン表面に含
水酸化アルミニウムを被覆した。なお表面処理量は、Al
2 O3換算でTiO2に対し5.0%とした。この後スラリーを濾
過、洗浄して、得られた洗浄ケーキを120 ℃で一昼夜乾
燥し、粉砕して本発明のアナタース形の強凝集性酸化チ
タンを得た（試料Ａ）。
【００３１】比較例１ 四塩化チタンと苛性ソーダ水溶液(NaOH/TiO2の重量比2.
0)を十分混合した後、60℃で30分加熱加水分解し含水酸
化チタンを含む水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を濾
過し、十分に洗浄を行った。得られた洗浄ケーキを600
℃で3時間焼成し、酸化チタンを得た。以下実施例１と
同様に表面処理を行い、比較試料の酸化チタン（試料
Ｂ）を得た。
0)を十分混合した後、60℃で30分加熱加水分解し含水酸
化チタンを含む水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を濾
過し、十分に洗浄を行った。得られた洗浄ケーキを600
℃で3時間焼成し、酸化チタンを得た。以下実施例１と
同様に表面処理を行い、比較試料の酸化チタン（試料
Ｂ）を得た。
【００３２】比較例２ 実施例１において焼成温度を950 ℃にしたこと以外は実
施例１と同様の方法で比較試料の酸化チタン粉末（試料
Ｃ）を得た。
施例１と同様の方法で比較試料の酸化チタン粉末（試料
Ｃ）を得た。
【００３３】比較例３ 四塩化チタンの蒸気と酸素とを気相にて1100℃で反応さ
せ、酸化チタンを得た。以下実施例1と同様にして表面
処理を行い比較試料の酸化チタン（試料Ｄ）を得た。
せ、酸化チタンを得た。以下実施例1と同様にして表面
処理を行い比較試料の酸化チタン（試料Ｄ）を得た。
【００３４】比較例４ イルメナイト鉱石の蒸解によって得られた硫酸チタニル
水溶液(TiO2 として200g／リットル）に、四塩化チタン
を苛性ソーダで中和することによって得られる核を添加
した後、110 ℃で3 時間加熱加水分解し、含水酸化チタ
ンを含む水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を濾過し、
十分に洗浄を行った後、リパルプしたスラリーに苛性ソ
ーダ水溶液(NaOH/TiO2の重量比3.3)を攪拌しながら投入
し、95℃で２時間加熱した。次いでこの処理物の水性懸
濁液を濾過し、十分に洗浄を行った後、リパルプしたス
ラリーに塩酸(HCl/TiO2 の重量比1.3)を攪拌しながら投
入し、95℃で２時間加熱してチタニアゾルを作製した。
これを電気炉にて800 ℃で２時間焼成した後、実施例１
と同様にして表面処理を行い比較試料の酸化チタン（試
料Ｅ）を得た。
水溶液(TiO2 として200g／リットル）に、四塩化チタン
を苛性ソーダで中和することによって得られる核を添加
した後、110 ℃で3 時間加熱加水分解し、含水酸化チタ
ンを含む水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を濾過し、
十分に洗浄を行った後、リパルプしたスラリーに苛性ソ
ーダ水溶液(NaOH/TiO2の重量比3.3)を攪拌しながら投入
し、95℃で２時間加熱した。次いでこの処理物の水性懸
濁液を濾過し、十分に洗浄を行った後、リパルプしたス
ラリーに塩酸(HCl/TiO2 の重量比1.3)を攪拌しながら投
入し、95℃で２時間加熱してチタニアゾルを作製した。
これを電気炉にて800 ℃で２時間焼成した後、実施例１
と同様にして表面処理を行い比較試料の酸化チタン（試
料Ｅ）を得た。
【００３５】試料Ａ〜Ｅについて、前記の方法で一次粒
子径、二次粒子径および塗色（塗膜の色）を調べた。こ
の結果を表１に示す。尚、結晶形は粉末Ｘ線回析により
調べた。
子径、二次粒子径および塗色（塗膜の色）を調べた。こ
の結果を表１に示す。尚、結晶形は粉末Ｘ線回析により
調べた。
【００３６】
【表１】
【００３７】さらに、前述の塗料を三酢酸セルロースフ
ィルムに塗布し、分光光度計（島津製作所製ＵＶ-2200
Ａ、積分球付き）にて300nm の透過率を測定した。結果
を表２に示す。
ィルムに塗布し、分光光度計（島津製作所製ＵＶ-2200
Ａ、積分球付き）にて300nm の透過率を測定した。結果
を表２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】表１、２より、本発明の一次粒子径が0.1
μｍ以下で二次粒子径が0.6 μｍ以上の強凝集性酸化チ
タン（試料Ａ）は比較試料の顔料酸化チタン（試料Ｃお
よびＤ）と比較して塗膜のＬ値が低い、即ち隠蔽力が低
く、また紫外線遮蔽能が高い。また、比較試料の超微粒
子酸化チタン（試料Ｂ）と比較して塗膜のｂ値が高い、
即ち青味が少ない。さらに、試料Ｅと比較しても、隠蔽
力が低く青味が少ないことが判る。
μｍ以下で二次粒子径が0.6 μｍ以上の強凝集性酸化チ
タン（試料Ａ）は比較試料の顔料酸化チタン（試料Ｃお
よびＤ）と比較して塗膜のＬ値が低い、即ち隠蔽力が低
く、また紫外線遮蔽能が高い。また、比較試料の超微粒
子酸化チタン（試料Ｂ）と比較して塗膜のｂ値が高い、
即ち青味が少ない。さらに、試料Ｅと比較しても、隠蔽
力が低く青味が少ないことが判る。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の強凝集性
酸化チタンは、基体の色調を損なわず自然で適度な白色
を与え、かつ紫外線遮蔽能を有するものであり、塗料、
インキ、化粧品などの用途に対し甚だ有用な材料であ
る。
酸化チタンは、基体の色調を損なわず自然で適度な白色
を与え、かつ紫外線遮蔽能を有するものであり、塗料、
インキ、化粧品などの用途に対し甚だ有用な材料であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ａ６１Ｋ 7/02 Ａ６１Ｋ 7/02 Ｎ (72)発明者 門脇 孝幸 三重県四日市市石原町１番地 石原産業株 式会社四日市事業所内
Claims (5)
- 【請求項１】 一次粒子径が0.001 〜0.15μｍ、かつ二
次粒子径が0.6 〜2.0μm であり、結晶形がアナタース
である強凝集性酸化チタン。 - 【請求項２】 塗膜にした時のＬ値が35〜50、ｂ値が-1
0 〜0 であることを特徴とする請求項１記載の強凝集性
酸化チタン。 - 【請求項３】 粒子表面に、Al、Si、Zr、Sn、Ti、Znか
ら成る群より選ばれた少なくとも１種の元素の含水酸化
物および／または酸化物が被覆されていることを特徴と
する、請求項１または２記載の強凝集性酸化チタン。 - 【請求項４】 表面に、脂肪酸、シリコーン化合物、ポ
リオール化合物から成る群より選ばれる少なくとも１種
の有機物が被覆されていることを特徴とする、請求項
１、２または３記載の強凝集性酸化チタン。 - 【請求項５】 (1) 硫酸チタニル水溶液を、核の存在
下、加熱加水分解する工程と、(2) 加水分解生成物を60
0 〜900 ℃の温度で焼成する工程からなる、請求項１記
載の強凝集性酸化チタンの製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34718897A JP4153066B2 (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | 強凝集性酸化チタンの製造方法 |
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| JP2008097136A Division JP2008230964A (ja) | 2008-04-03 | 2008-04-03 | 強凝集性酸化チタン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11157839A true JPH11157839A (ja) | 1999-06-15 |
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|---|---|---|---|
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Cited By (12)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2006299096A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Soken Chem & Eng Co Ltd | 高屈折率賦与材のエマルジョン型有機樹脂組成物及びその用途 |
| JP2007320892A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Kao Corp | 油中水型乳化化粧料 |
| CN100355658C (zh) * | 2006-05-12 | 2007-12-19 | 南京钛白化工有限责任公司 | 锐钛型化纤专用钛白粉的制备方法 |
| WO2008038592A1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Shiseido Company Ltd. | Porous titanium oxide and method for producing the same |
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