FI105337B - Päällystetty titaanidioksidi - Google Patents
Päällystetty titaanidioksidi Download PDFInfo
- Publication number
- FI105337B FI105337B FI935204A FI935204A FI105337B FI 105337 B FI105337 B FI 105337B FI 935204 A FI935204 A FI 935204A FI 935204 A FI935204 A FI 935204A FI 105337 B FI105337 B FI 105337B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- titanium dioxide
- zinc oxide
- particulate material
- dispersion
- aqueous
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
- A61K8/19—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
- A61K8/29—Titanium; Compounds thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
- A61K8/0241—Containing particulates characterized by their shape and/or structure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
- A61Q17/00—Barrier preparations; Preparations brought into direct contact with the skin for affording protection against external influences, e.g. sunlight, X-rays or other harmful rays, corrosive materials, bacteria or insect stings
- A61Q17/04—Topical preparations for affording protection against sunlight or other radiation; Topical sun tanning preparations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/36—Compounds of titanium
- C09C1/3607—Titanium dioxide
- C09C1/3653—Treatment with inorganic compounds
- C09C1/3661—Coating
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
- A61K2800/40—Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
- A61K2800/41—Particular ingredients further characterized by their size
- A61K2800/413—Nanosized, i.e. having sizes below 100 nm
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
- A61K2800/40—Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
- A61K2800/60—Particulates further characterized by their structure or composition
- A61K2800/61—Surface treated
- A61K2800/62—Coated
- A61K2800/621—Coated by inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/02—Amorphous compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
- C01P2002/84—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by UV- or VIS- data
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
- C01P2004/32—Spheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/51—Particles with a specific particle size distribution
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/51—Particles with a specific particle size distribution
- C01P2004/52—Particles with a specific particle size distribution highly monodisperse size distribution
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/54—Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
- C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
- C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
- C01P2004/84—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases one phase coated with the other
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Birds (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Description
105337 Päällystetty titaanidioksidi - Belagd titandioxid Tämä keksintö kohdistuu partikkelimaiseen titaanidioksidiin ja erityisesti titaanidioksidiin, jonka partikkelikoko on pieni ja jossa on sinkkioksidipäällyste.
5 Tunnetaan partikkelikooltaan alueella 0,005-0,15 mikrometriä olevan titaanidioksidin käyttö ultraviolettivalolta suojaamisen aikaansaamiseen. Tiedetään myös, että tämän titaanidioksidin ja sinkkioksidin seosta, jonka partikkelikoko on samanlainen, voidaan käyttää suojaamiseen useimmilta aallonpituuksilta kuin on mahdollista pelkällä titaanidioksidilla. Tasapainotettu suojaaminen useilla aallonpituuksilla on 10 käyttökelpoinen esimerkiksi auringonsuoja-aineissa, koska nykyisin on toivottua suojata ihoa UVB-säteilyltä (aallonpituus 290-320 nm) ja UVA-säteilyltä (aallonpituus 320-400 nm).
Tämän keksinnön kohteena on saada aikaan tehokas ja sopiva keino tällaisen tasapainotetun suojauksen aikaansaamiseksi.
15 Keksinnön mukaisesti partikkelimainen materiaali käsittää titaanidioksidin, jonka keskimääräinen partikkelikoko on 0,005-0,15 mikrometriä ja jossa on päällyste, joka käsittää sinkkioksidin tai vesipitoisen sinkkioksidin määränä vähintään 100 paino-% suhteessa titaanidioksidin painoon mainitun materiaalin ollessa oleellisesti näkyvää valoa läpipäästävää ja ultraviolettivaloa oleellisesti absorboivaa.
20 Keksinnön piiriin kuuluu partikkelimainen materiaali, jossa läsnäolevan sinkkioksi-: · din tai vedettömän sinkkioksidin määrä on merkittävästi suurempi kuin titaanidiok sidin titaanidioksidin muodostaessa suhteellisen pienen ytimen partikkelin sisässä. Tämän keksinnön osalta tällaisten partikkelien katsotaan olevan sinkkioksidilla tai vesipitoisella sinkkioksidilla päällystettyä titaanidioksidia.
25 Titaanidioksidipartikkelit voivat olla rutiilin, anataasiin tai amorfisessa muodossa ja jokainen partikkeli voi koostua aggregoituneista pienistä partikkeleista tai kiteistä tai jokainen partikkeli on ideaalisesti yksittäinen partikkeli, jonka koko valitaan edulliseksi.
Titaanidioksidin keskimääräinen koko on 0,005-0,15 mikrometriä ja tämä koko tar-30 koittaa päällystämättömien partikkelien mittaa. Jos partikkelit ovat oleellisesti pallomaisia, niin tämän koon katsotaan esittävän halkaisijaa. Koska keksintö käsittää kuitenkin ei-pallomaisten partikkelien käytön, niin sellaisissa tapauksissa koko tar- 2 105337 koittaa suurinta mittaa. Eräs edullinen tuote on muodoltaan neulamainen ja sen suurimman mitan suhde lyhimpään mittaan on 8:1-2:1.
Titaanidioksidipartikkelien keskimääräinen koko on edullisesti alueella 0,01-0,06 mikrometriä ja edullisimmin alueella 0,01-0,03 mikrometriä, kun ne ovat muodol-5 taan oleellisesti pallomaisia. Neulasmaisten partikkelien suurin keskimääräinen koko on edullisesti alueella 0,02-0,15 mikrometriä ja edullisimmin alueella 0,02-0,10 mikrometriä.
On myös edullista, että titaanidioksidipartikkelien kokojakauma on pieni ja edulli-simmissa partikkeleissa on 80-100 % partikkeleista kooltaan 0,005-0,15 mikromet-10 riä.
Keksinnön mukaisessa partikkelimaisessa materiaalissa on sinkkioksidi- tai vesipitoinen sinkkioksidipäällyste titaanidioksidilla sinkkioksidin tai vesipitoisen sinkki-oksidin määrän ollessa vähintään 100 % titaanidioksidin määrästä. Sinkkioksidin tai vesipitoisen sinkkioksidin läsnä oleva määrä on edullisesti vähintään 300 paino-%. 15 Tarkoitus, johon päällystetty titaanidioksidi on tarkoitettu käytettäväksi, määrittää jossain määrin läsnä olevan sinkkioksidin tai vesipitoisen sinkkioksidin edullisen määrän. Esimerkiksi jauheessa, joka on sopiva käytettäväksi muovikoostumuksissa, on päällyste, joka on sinkkioksidia tai vesipitoista sinkkioksidia ja joka käsittää 300-1000 paino-% titaanidioksidista. Tuote, joka on sopiva käytettäväksi kosmetiikassa, 20 käsittää edullisesti 750-2000 paino-% sinkkioksidia tai vesipitoista sinkkioksidia suhteessa titaanidioksidiin ja edullisimmin sinkkioksidin tai vesipitoisen sinkkioksidin määrä on 1200-1800 paino-% titaanidioksidista.
Keksinnön kohteena on myös menetelmä partikkelimaisen materiaalin valmistamiseksi siten kuin on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa 11-18.
25 Esillä olevan keksinnön mukainen partikkelimainen titaanidioksidi voidaan muodostaa myös millä tahansa muulla sopivalla menetelmällä. Tyypillinen menetelmä voi käsittää sopivan titaaniyhdisteen, kuten titaanisulfaatin, titaanikloridin tai orgaanisen tai epäorgaanisen titanaatin, hydrolysoimisen tai hapettuvan titaaniyhdisteen hapet-tamisen esimerkiksi höyrytilassa.
30 Tyypillinen menetelmä käsittää liukenevan titaanisuolan liuoksen valmistamisen, joka hydrolysoidaan sitten vesipitoisen titaanioksidin muodostamiseksi. Liuos voi olla saatu niin kutsutussa "sulfaatti"menetelmässä titaanidioksidipigmentin valmistamiseksi, jossa titaanipitoinen malmi hajotetaan konsentroidulla rikkihapolla ja hajotuskakku liuotetaan veteen tai laimeaan happoon titanyylisulfaattiliuoksen vai- 3 105337 mistamiseksi. Menetelmän aikana käytetään tavallisesti kirkastus- ja pelkistyslisä-menetelmävaiheita. Titanyylisulfaattiliuoksen hydrolysoiminen tuottaa vesipitoisen titaanidioksidin sakan, jota kutsutaan toisinaan "massaksi". Liukenevat rautayhdis-teet jäävät liuokseen ja saostettu massa käsitellään neutraloimalla ja pesemällä sopi-5 vaan epäpuhtaustasoon.
Neulamaisen titaanidioksidin sopiva muoto valmistetaan käsittelemällä saostettu massa esimerkiksi natriumhydroksidilla ja sen jälkeen kloorivetyhapolla.
Titaanidioksidi voidaan kuivata ennen kuin sinkkioksidipäällyste valmistetaan partikkeleille, mutta on tarkoituksenmukaista päällystää saostettu ja pesty massa.
10 Tavallisesti on edullista jauhaa titaanidioksidi ennen päällystämistä sopivaan partikkelikokoon, joka on edellä määritellyllä alueella. Jauhaminen voidaan suorittaa tarkoituksenmukaisesti märkäjauhatusmenetelmässä käyttäen jauhamisainetta, kuten hiekkaa, joka voidaan sitten erottaa helposti ja tehokkaasti jauhetusta massasta. Jauhaminen suoritetaan edullisesti dispergointiaineen läsnäollessa. Tavallisesti tämä 15 dispergointiaine on epäorgaaninen dispergointiaine, kuten alkalimetallisilikaatti, esimerkiksi natriumsilikaatti, vaikkakin orgaaninen dispergointiaine, kuten mono-isopropanoliamiini tai polyakrylaatti, on myös käyttökelpoista.
Sitten titaanidioksidi käsitellään sinkkioksidin tai vesipitoisen sinkkioksidin kerrostamiseksi määritetyssä määrässä. Tyypillisesti titaanidioksidin vesidispersio, joka si-20 sältää sinkin hydrolysoituvaa suolaa, käsitellään reagenssilla, joka saa aikaan sinkki-suolan hydrolysoitumisen sinkkioksidin tai vesipitoisen sinkkioksidin muodostamiseksi. Sinkin käyttökelpoiset suolat käsittävät sinkkikloridin, sinkkisulfaatin ja sinkkinitraatin. Näiden suolojen vesiliuos on hapan ja sinkkioksidi tai vesipitoinen sinkkioksidi saostetaan tällaisesta liuoksesta lisäämällä alkalia.
25 Tyypillisessä menetelmässä sinkkioksidipäällysteen muodostamiseksi titaanidioksidille muodostetaan titaanidioksididispersio konsentraatiossa 80-250 grammaa litraa kohti. Dispersio kuumennetaan sekoittamalla 40-70 °C:ssa ja tätä lämpötilaa ja ·' voimakasta sekoittamista pidetään yllä päällystysprosessin ajan. Dispersioon lisä tään hitaasti sinkkikloridin liuosta, joka sisältää riittävästi sinkkikloridia halutun 30 määrän sinkkioksidia muodostamiseksi. Sen jälkeen kun kaikki sinkkikloridi on lisätty, pH.ta nostetaan hitaasti lisäämällä alkalia arvoon 9-10. Sinkkioksidin saos-taminen alkaa pH-arvossa suunnilleen 4,5.
Vaihtoehtoisessa menetelmässä titaanidioksididispersio säädetään pH:hon 9-10 ja sinkkikloridia lisätään hitaasti ja pH pidetään 9-10 tämän lisäyksen aikana lisäämäl- lä samanaikaisesti alkalia, kuten natriumhydroksidia. Kun lisääminen on suoritetttu, dispersion pH nostetaan tarvittaessa 9,5-10:een.
4 105337
Tavallisesti päällystetty tuote pestään liukenevien suolojen poistamiseksi esimerkiksi uudelleenliettämällä vedellä 60 °C - 70 °C:ssa antaen kiintoaineen laskeutua ja 5 dekantoimalla supematanttineste pois. Tämä peseminen toistetaan niin monesti kuin on tarpeellista. Esimerkiksi suodattamalla erottamisen jälkeen saatu tuote kuivataan tyypillisesti kuumentamalla yön ajan 120 °C:ssa.
Lisäksi tuote voidaan käsitellä kuumentamalla lämpötilassa 200 °C - 650 °C, edullisesti 200 °C - 350 °C.
10 Esillä olevan keksinnön mukaisilla tuotteilla on ominaisuus absorboida ja heijastaa ultraviolettivaloa ja päästää läpi näkyvää valoa. Ultraviolettivalon absorptio ja heijastaminen kattaa suuren osan UV A- ja UVB-säteilynä tunnetusta ultravioletti-spektristä. Partikkelien absorbanssi ynnä heijastavuus, joita nimitetään kollektiivisesti vaimentamiseksi, voidaan ilmaista ekstinktiokertoimena ja kun se ilmaistaan 15 siten, se on oleellisesti vapaata väliaineesta, johon partikkelit dispergoidaan. UVA-valon vaimeneminen voidaan arvioida vaimenemisella esimerkiksi 360 nm:n aallonpituudessa ja UVB-valon vaimeneminen voidaan arvioida vaimenemisella esimerkiksi 308 nm:n aallonpituudessa. Yleisesti ottaen kun esillä olevan keksinnön mukaisten sopivasti dispergoituneiden tuotteiden minimiekstinktiokerroin on 308 20 nm:ssä (E(308)) vähintään 15 litraa grammaa kohti senttimetriltä ja minimiekstink-tiokerroin 360 nm:ssä (E(360)) vähintään 10 litraa grammaa kohti senttimetriltä. E(308) on vähintään edullisesti 20 litraa grammaa kohti senttimetriltä ja E(360) on 1 ; vähintään 13 litraa grammaa kohti senttimetriltä. Ekstinktiokerrointa 524 nm.ssä (E(524)) voidaan käyttää tuotteen näkyvää valoa läpipäästävyyden osoittimena. 25 E(524) on edullisesti alle 5 litraa grammaa kohti senttimetriltä ja edullisimmin E(524) on alle 3 litraa grammaa kohti senttimetriltä.
Keksinnön mukaisia tuotteita voidaan myydä tai käyttää kuivassa tilassa tai ne voi-: daan muuttaa ennen käyttöä dispersioksi vedessä tai orgaanisessa väliaineessa. Eri tyisen käyttökelpoinen tuote saadaan esimerkiksi jauhamalla tämän keksinnön mu-30 kainen tuote öljyssä dispergointiaineen läsnäollessa. Tällainen dispersio voi saada aikaan tarkoituksenmukaisen perustan ultraviolettivaloa vaimentavien koostumusten, kuten auringonsuoja-aineiden, formuloinnille.
Keksinnön mukaisilla tuotteilla on käyttöä hyvin erilaisissa sovellutuksissa, jolloin ' on tärkeää pitää yllä näkyvän valon läpipäästävyys samalla kun estetään oleellisesti 5 105337 ultraviolettivalon läpipääsy pinnalle. Kosmeettiset aineet, aurinkovoiteet, muovikalvot, puupäällysteet ja muut päällystekoostumukset ovat pieni määrä tällaisista sovellutuksista.
Tasapainotettu suoja UVA- ja UVB-valoa vastaan on erityisen käyttökelpoinen au-5 ringonsuojatuotteissa. Tavallisesti keksinnön mukaisilla päällystetyillä tuotteilla on paremmat optiset ominaisuudet kuin titaanidioksidin ja sinkkioksidin seoksilla samanlaisina osuuksina. Partikkelimainen titaanidioksidi, joka muodostaa keksinnön mukaisten partikkelien ytimen, säilyttää oleellisesti päällystämättömän titaanidioksidin optiset piirteet jopa silloinkin kun sinkkioksidi- tai vesipitoista sinkkioksidi-10 päällystettä on partikkelimaisen materiaalin suurempana osuutena.
Seuraavat esimerkit valaiset keksintöä.
Esimerkki 1 353 g titaanidioksidimassaa (120 g Ti02), joka on saatu hajottamalla ilmeniitti rikkihapolla, hydrolysoimalla valmistettu titanyylisulfaattiliuos, käsittelemällä muodos-15 tunut sakka natriumhydroksidilla natriumtitanaatin saamiseksi ja reagoittamalla nat-riumtitanaatti kloorivetyhapolla, hiekkajauhettiin 100 g:na litraa kohti 2 tuntia nat-riumsilikaattimäärällä, joka on ekvivalenttinen 5 paino-% Si02:n kanssa Ti02:ssa pH.ssa 10. Jauhamisaine oli Ottawa-hiekka (kokojakauma 0,7 mm - 0,9 mm), joka poistettiin ja pestiin jauhamisjakson lopussa. Pesut lisättiin jauhettuun titaanidioksi-20 didispersioon.
Titaanidioksidispersio (95 grammaa litraa kohti) kuumennettiin 55 °C:een ja sitä sekoitettiin voimakkaasti.
Sekoitettuun dispersioon lisättiin vesipitoista sinkkikloridiliuosta (ekvivalenttinen 100 g:n litraa sinkkikloridia kanssa) tipoittain määränä, joka on riittävä saamaan 300 25 paino-%:n ekvivalentin sinkkioksidia Ti02:n painolle 60 minuutin aikana samalla kun dispersion lämpötila pidettiin 50-60 °C:ssa. Suunnilleen 0,6 litraa liuosta lisät-·· tiin.
Samanaikaisesti lisättiin natriumhydroksidia (400 grammaa litraa kohti) siten, että dispersio pidettiin pH.ssa 9,7.
30 Sen jälkeen kun lisääminen oli suoritettu, dispersion annettiin ikääntyä 30 minuuttia 50-60 °C:ssa sekoittaen samalla.
·
Dispersion annettiin jäähtyä ja laskeutua. Supematanttinesteessä oleva liukeneva sinkki-ionikonsentraatio mitattiin 1,2 g:ksi litraa kohti.
6 105337
Supematanttineste poistettiin ja päällystettyä tuotetta pestiin deionisoidulla vedellä 60 °C:ssa, kunnes dispersion ioninjohtavuus oli alle 300 mikrosiemensiä senttimet-5 riä kohti.
Päällystetty tuote suodatettiin ja sitä kuivattiin 120 °C:ssa 6 tuntia.
Elektronimikroskopia osoitti, että tuote oli neulamuotoinen rutiilititaanidioksidi, jonka keskimääräinen koko oli 0,02 x 0,08 mikrometriä. Päällyste käsitti 5 paino-%
Si02 ja 300 paino-% ZnO laskettuna Ti02:sta ja päällystettyjen partikkelien keski-10 määräinen partikkelikoko oli 0,03 x 0,10 mikrometriä.
Tuote testattiin vesiväliaineessa lisäämällä 2,5 grammaa tuotetta 25 ml:aan deioni-soitua vettä, joka sisälsi 10 paino-% natriumpolyakrylaattidispergointiainetta tuotteesta laskettuna.
Sitten tuotetta dispergoitiin pienessä hiekkamyllyssä 45 minuuttia hienolla zirko-15 niumoksidilla, jonka luokiteltu partikkelikoko oli 212 mikrometristä 180 mikrometriin, jauhamisaineena.
Dispersio poistettiin myllystä ja jauhettu, päällystetty titaanidioksidi erotettiin jau-hamisaineesta ja laimennettiin deionisoidulla vedellä 0,04 g:ksi litraa kohti.
Sitten laimennettu dispersio alistettiin spektrometriin (Perkin Elmer Lambda 2), jos-20 sa on 1 cm:n väyläpituus ja UV:n vaimeneminen ja näkyvä valo mitattiin.
Ekstinktiokertoimet laskettiin kolmella aallonpituudella A = E.c.L, jossa A = vaime-/ neminen, E = ekstinktiokerroin litroina grammaa kohti senttimetriltä, c = kcnsent- raatio grammoina litraa kohti ja L = väyläpituus cmiinä.
Tulokset olivat: c 25 E(524 nm) E(360 nm) E(308 nm) 1,3 10,2 20,2
Dispersion, jossa on seosta, jossa on 1 paino-osaa titaanidioksidia, jonka partikkeli-koko on samanlainen kuin esimerkissä 1 käytetyn ja 3 paino-osaa sinkkioksidia, jonka keskimääräinen partikkelikoko on 0,06 mikrometriä, ekstinktiokertoimet mi-30 tattiin samoissa aallonpituuksissa. Saatiin seuraavat arvot: 7 105337 E(524 nm) E(360 nm) E(308 nm) 2,2 12,3 18,5 Näkyvän valon ekstinktiokerroin oli suurempi kuin esimerkin 1 päällystetyn jauheen vaikka ultraviolettivalon ekstinktiokertoimet olivat samanlaiset.
5 Esimerkki 2
Esimerkki 1 toistettiin seuraavin eroin. Käytetyn sinkkikloridin määrä säädettiin tuottamaan titaanidioksidi, joka on päällystetty 5 paino-%:lla Si02 ja 1500 paino-%:lla ZnO Ti02:ssa ja sinkkikloridi lisättiin kaikki titaanidioksididispersioon ennen kuin yhtään natriumhydroksidia lisättiin. Riittävästi natriumhydroksidia lisättiin 10 sinkkikloridilisäyksen jälkeen sen varmistamiseksi, että dispersion lopullinen pH oli 9,7.
Elektronimikroskopia osoitti, että päällystämätön tuote oli neulamainen rutiilititaa-nidioksidi, jonka keskimääräinen koko oli 0,02 x 0,08 mikrometriä. Päällyste koostui 5 paino-%:sta Si02 ja 1500 paino-%:sta ZnO laskettuna TiOy.sta ja päällystetty-15 jen partikkelien keskimääräinen partikkelikoko oli 0,07 x 0,13 mikrometriä.
Saadut ekstinktiokertoimet olivat: E(524 nm) E(360 nm) E(308 nm) 0,8 12,9 17,1
Vertailussa seoksen, jossa oli 1 paino-osa titaanidioksidia ja 15 paino-osaa sinkkidi-20 oksidia, ekstinktiokertoimet olivat: E(524 nm) E(360 nm) E(308 nm) 2,4 12,4 12,7 • ·
Claims (18)
1. Partikkelimainen materiaali, joka käsittää titaanidioksidin, jossa on päällyste, joka käsittää sinkkioksidin tai vesipitoisen sinkkioksidin, tunnettu siitä, että titaani-dioksidipartikkelien keskimääräinen partikkelikoko on alueella 0,005-0,15 mikro- 5 metriä ja sinkkioksidipäällystettä tai vesipitoista sinkkioksidipäällystettä on läsnä määränä vähintään 100 paino-% suhteessa titaanidioksidin painoon mainitun materiaalin ollessa oleellisesti näkyvää valoa läpipäästävä ja oleellisesti ultraviolettivaloa absorboiva.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen partikkelimainen materiaali, tunnettu siitä, 10 että titaanidioksidipartikkelit ovat neulamaisia muodoltaan ja niiden suurimman mitan suhde pienimpään mittaan on 8:1 -2:1.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen partikkelimainen materiaali, tunnettu siitä, että partikkelit ovat neulamaisia muodoltaan ja niiden suurin keskimääräinen mitta on alueella 0,02-0,15 mikrometriä.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen partikkelimainen materiaali, tunnettu siitä, että titaanidioksidipartikkelit ovat oleellisesti pallomaisia muodoltaan ja niiden keskimääräinen halkaisija on alueella 0,01-0,06 mikrometriä.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen partikkelimainen materiaali, tunnettu siitä, että 80 % - 100 % partikkeleista on kooltaan 0,005-0,15 mikrometriä.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen partikkelimainen materiaali, ; tunnettu siitä, että sinkkioksidin tai vesipitoisen sinkkioksidin määrä on 300 pai no-% - 1000 paino-% suhteessa titaanidioksidin painoon.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen partikkelimainen materiaali, tunnettu siitä, että sinkkioksidin tai vesipitoisen sinkkioksidin määrä on 750 pai-25 no-% - 2000 paino-% suhteessa titaanidioksidin painoon. f
\\ 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen partikkelimainen materiaali, . tunnettu siitä, että kun materiaali on dispergoitu, sen valoekstinktiokerroin on aallonpituudessa 308 nanometriä (E(308)) vähintään 15 litraa grammaa kohti senttimetriltä ja valoekstinktiokerroin aallonpituudessa 360 nanometriä (E(360)) vähin-30 tään 10 litraa grammaa kohti senttimetriltä.
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen partikkelimainen materiaali, tunnettu siitä, että kun materiaali on dispergoitu, sen valoekstinktiokerroin on aal- 105337 lonpituudessa 524 nanometriä (E(524)) edullisesti korkeintaan 5 litraa grammaa kohti senttimetriltä.
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen partikkelimainen materiaali, tunnettu siitä, että materiaali on öljyssä olevan dispersion muodossa ja dispersio 5 valmistetaan jauhamalla partikkelimainen materiaali öljyssä dispergointiaineen läsnäollessa.
11. Menetelmä partikkelimaisen materiaalin valmistamiseksi, joka käsittää titaa-nidioksidipartikkelien vesidispersion muodostamisen sinkin hydrolysoituvan suolan läsnäollessa ja sinkkisuolan hydrolysoitumisen aikaansaamisen muodostaen siten 10 titaanidioksidipartikkeleille sinkkioksidi- tai vesipitoinen sinkkioksidipäällyste, tunnettu siitä, että titaanidioksidin keskimääräinen partikkelikoko on alueella 0,005-0,15 mikrometriä, sinkkisuolaa käytetään määränä, joka on riittävä kerrostamaan titaanidioksidipartikkeleille sinkkioksidi- tai vesipitoinen sinkkioksidipäällyste, joka käsittää vähintään 100 paino-% suhteessa titaanidioksidin painoon ja täten muodos-15 tunut päällystetty titaanidioksidi on oleellisesti näkyvää valoa läpipäästävää ja oleellisesti ultraviolettivaloa absorboivaa.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että titaanidiok-sidipartikkelien vesidispersion konsentraatio on 80-250 grammaa litraa kohti.
13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että titaa-20 nidioksidipartikkelien dispersioon lisätään riittävästi sinkkikloridia sinkkioksipääl- lysteen muodostamiseksi titaanidioksidipartikkeleille toivottuna määränä ja sinkki-oksidi saostetaan lisäämällä sitten alkalia, kunnes dispersion pH-arvo on 9-10.
14. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että titaa-nidioksidipartikkelien dispersio muodostetaan pH-arvossa 9-10, sinkkikloridiliuos 25 lisätään hitaasti tähän dispersioon ja dispersion pH pidetään arvossa 9-10 lisäämällä samanaikaisesti alkalia.
* '· 15. Patenttivaatimuksen 11-14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että titaanidi- oksidipartikkelien dispersio alistetaan jauhamismenetelmään ennen kuin sinkkioksidi- tai vesipitoisen oksidipäällysteen lisääminen aloitetaan.
16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jauhaminen suoritetaan dispergointiaineen läsnäollessa, joka käsittää alkalimetallisilikaatin, al-kanoliamiinin tai polyakrylaatin. • « 105337
17. Jonkin patenttivaatimuksen 11-16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystetty titaanidioksidi pestään liettämällä uudelleen vedellä 60-70 °C:ssa.
18. Jonkin patenttivaatimuksen 11-17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystettyä titaanidioksidia käsitellään lisäksi kuumentamalla lämpötilassa 200 °C 5 - 650 °C.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9224529 | 1992-11-24 | ||
| GB9224529A GB9224529D0 (en) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Coated titanium dioxide |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI935204A0 FI935204A0 (fi) | 1993-11-23 |
| FI935204A FI935204A (fi) | 1994-05-25 |
| FI105337B true FI105337B (fi) | 2000-07-31 |
Family
ID=10725546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI935204A FI105337B (fi) | 1992-11-24 | 1993-11-23 | Päällystetty titaanidioksidi |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0599492B1 (fi) |
| DE (1) | DE69302993T2 (fi) |
| FI (1) | FI105337B (fi) |
| GB (1) | GB9224529D0 (fi) |
| NO (1) | NO308705B1 (fi) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6342556B1 (en) | 1996-04-16 | 2002-01-29 | Foster Products | Ultra violet light protective coating |
| CN1264228C (zh) | 1996-06-26 | 2006-07-12 | 奥斯兰姆奥普托半导体股份有限两合公司 | 发光半导体器件、全色发光二极管显示装置及其应用 |
| GB0015381D0 (en) | 2000-06-26 | 2000-08-16 | Acma Ltd | Particulate metal oxide |
| AU8618901A (en) | 2000-09-11 | 2002-03-26 | Showa Denko Kk | Cosmetic composition |
| GB0127325D0 (en) * | 2001-11-14 | 2002-01-02 | Acma | Metal oxide composition |
| GB0922552D0 (en) * | 2009-12-23 | 2010-02-10 | Croda Int Plc | Particulate titanium dioxide |
| KR101983442B1 (ko) * | 2014-05-26 | 2019-05-28 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 산소 환원 촉매 |
| GB201806038D0 (en) * | 2018-04-12 | 2018-05-30 | Croda Int Plc | Titanium dioxide particles |
| GB201806041D0 (en) * | 2018-04-12 | 2018-05-30 | Croda Int Plc | Titanium dioxide particles |
| CN115558350A (zh) * | 2022-09-26 | 2023-01-03 | 广西科学院 | 一种建筑用反射隔热涂料及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8712752D0 (en) * | 1987-05-30 | 1987-07-01 | Tioxide Group Plc | Particulate material |
| JPH0517329A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-26 | Teika Corp | 鱗片状顔料組成物、その製造方法および上記鱗片状顔料組成物を配合した化粧料 |
| GB9121153D0 (en) * | 1991-10-04 | 1991-11-13 | Tioxide Chemicals Ltd | Method of preparing sunscreens |
-
1992
- 1992-11-24 GB GB9224529A patent/GB9224529D0/en active Pending
-
1993
- 1993-10-29 DE DE1993602993 patent/DE69302993T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-29 EP EP19930308668 patent/EP0599492B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-22 NO NO934211A patent/NO308705B1/no not_active IP Right Cessation
- 1993-11-23 FI FI935204A patent/FI105337B/fi active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI935204A (fi) | 1994-05-25 |
| NO934211L (no) | 1994-05-25 |
| FI935204A0 (fi) | 1993-11-23 |
| DE69302993T2 (de) | 1996-10-10 |
| DE69302993D1 (de) | 1996-07-11 |
| NO308705B1 (no) | 2000-10-16 |
| EP0599492B1 (en) | 1996-06-05 |
| EP0599492A1 (en) | 1994-06-01 |
| NO934211D0 (no) | 1993-11-22 |
| GB9224529D0 (en) | 1993-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3307667B2 (ja) | 微粒子状二酸化チタンの製法、微粒子状二酸化チタン及びその水性懸濁液 | |
| CA1308330C (en) | Dispersions | |
| JP2781433B2 (ja) | 二酸化チタンの水性分散系及びその製法 | |
| US7276231B2 (en) | Lower-energy process for preparing passivated inorganic nanoparticles | |
| US5714260A (en) | Ultrafine iron-containing rutile titanium oxide and process for producing the same | |
| JPH032914B2 (fi) | ||
| AU711515B2 (en) | Titanium dioxide pigments | |
| JP3898792B2 (ja) | 表面処理された酸化チタンゾルの製造方法 | |
| FI105337B (fi) | Päällystetty titaanidioksidi | |
| KR20150054799A (ko) | 이산화티타늄 기반의 적외선 반사 안료 및 그 제조 방법 | |
| CA2013224A1 (en) | Particulate material | |
| US5837050A (en) | Ultrafine iron-containing rutile titanium oxide and process for producing the same | |
| FI100519B (fi) | Menetelmä titaanioksidien alumiini-ioneja sisältävän ydintäjäsuspensio n tuottamiseksi ja anataasisen titaanidioksidipigmentin valmistamiseks i mainitun suspension avulla samoin kuin menetelmällä aikaansaatu anat aasi-titaanidioksidi | |
| JPH02194065A (ja) | 微粒子二酸化チタン組成物 | |
| JP2009029645A (ja) | 薄片状含水酸化チタン及びその製造方法並びに薄片状酸化チタン | |
| EP2727966A1 (de) | Pigment mit photokatalytischer Aktivität, Verfahren zu dessen Herstellung und Beschichtungsmittel | |
| GB2272691A (en) | Coated titanium dioxide | |
| JPH10139434A (ja) | 紡錘状二酸化チタンの製造方法 | |
| GB2242420A (en) | Silica coated titanium dioxide | |
| JPH06145645A (ja) | 紫外線遮断剤とその製造方法 | |
| KR102438000B1 (ko) | 자외선 차단제용 이산화티타늄 나노입자의 제조 방법 | |
| KR20060007087A (ko) | 자외선 차단제용 이산화티탄의 광촉매 활성의 억제와 용액에서 분산성향상을 위한 실리카 코팅 방법 | |
| CZ20002814A3 (cs) | Způsob výroby fotokatalyticky aktivní titanové běloby | |
| CZ306068B6 (cs) | Částice TiO2 s rutilovou strukturou pro použití jako UV absorbér |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: CRODA INTERNATIONAL PLC Free format text: CRODA INTERNATIONAL PLC |