JP2000290015A - 中性チタニアゾル - Google Patents
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Landscapes
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- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 中性領域において透明性および分散安定性を
有する中性チタニアゾルを提供する。 【解決手段】 含水酸化チタンの解膠により得たチタニ
アゾルを水溶性チタン化合物およびリン酸化合物と混合
し、反応液から酸を除去することにより、中性領域にお
いて透明性および分散安定性を有する、水和リン酸化合
物で被覆された解膠酸化チタン粒子よりなる中性チタニ
アゾルを製造する。
有する中性チタニアゾルを提供する。 【解決手段】 含水酸化チタンの解膠により得たチタニ
アゾルを水溶性チタン化合物およびリン酸化合物と混合
し、反応液から酸を除去することにより、中性領域にお
いて透明性および分散安定性を有する、水和リン酸化合
物で被覆された解膠酸化チタン粒子よりなる中性チタニ
アゾルを製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中性領域において透明
かつ安定なチタニアゾルおよびその製造方法に関する。
このゾルはバインダーと混合して基材に塗布し、例えば
光触媒膜、半導体膜、紫外線カット皮膜の形成に用いる
ことができる。
かつ安定なチタニアゾルおよびその製造方法に関する。
このゾルはバインダーと混合して基材に塗布し、例えば
光触媒膜、半導体膜、紫外線カット皮膜の形成に用いる
ことができる。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】チタニアゾルは基材の表面
に光触媒膜、半導体膜、紫外線カット膜などを形成する
ために有用である。チタニアゾルを得るための一般的な
方法は、含水酸化チタンを塩酸または硝酸のような強酸
で解膠する方法である。しかしながらこの方法で得られ
たゾルは解膠剤の強酸を含むためそのままでは取扱い上
および使用上多くの制約がある。例えば輸送、貯蔵およ
び他の取扱い用器具は耐酸性であることを必要とし、膜
をその上に形成する基材も耐酸性材料に制限される。
に光触媒膜、半導体膜、紫外線カット膜などを形成する
ために有用である。チタニアゾルを得るための一般的な
方法は、含水酸化チタンを塩酸または硝酸のような強酸
で解膠する方法である。しかしながらこの方法で得られ
たゾルは解膠剤の強酸を含むためそのままでは取扱い上
および使用上多くの制約がある。例えば輸送、貯蔵およ
び他の取扱い用器具は耐酸性であることを必要とし、膜
をその上に形成する基材も耐酸性材料に制限される。
【０００３】強酸で解膠したチタニアゾルは強酸性領域
においてのみ安定であるため、ゾルから酸成分を除去す
ると分散粒子が凝集し、ゾルを形成しなくなる。このた
め強酸性のチタニアゾルへ安定剤として働く有機または
無機化合物を添加した後、アルカリ中和またはイオン交
換等によって中性化する方法が提案されている（特開昭
６３−１２３８１５，特開昭６３−２１５５２０，特公
平７−３３２５５）。この場合ゾル中に添加した安定剤
が比較的多く含まれるため、ゾルから形成された膜の光
触媒活性や透明性を損なう。
においてのみ安定であるため、ゾルから酸成分を除去す
ると分散粒子が凝集し、ゾルを形成しなくなる。このた
め強酸性のチタニアゾルへ安定剤として働く有機または
無機化合物を添加した後、アルカリ中和またはイオン交
換等によって中性化する方法が提案されている（特開昭
６３−１２３８１５，特開昭６３−２１５５２０，特公
平７−３３２５５）。この場合ゾル中に添加した安定剤
が比較的多く含まれるため、ゾルから形成された膜の光
触媒活性や透明性を損なう。
【０００４】そこで本発明の課題は、このような欠点を
持たない、すなわちチタニアゾルが本来持っている高い
触媒活性および透明性に悪影響することなく中性域にお
いて安定なチタニアゾルおよびその製造方法を提供する
ことである。
持たない、すなわちチタニアゾルが本来持っている高い
触媒活性および透明性に悪影響することなく中性域にお
いて安定なチタニアゾルおよびその製造方法を提供する
ことである。
【０００５】
【課題の解決方法】本発明により、中性領域において透
明性および分散安定性を有する水和リン酸チタン化合物
被覆解膠酸化チタン粒子よりなる中性チタニアゾルが提
供される。
明性および分散安定性を有する水和リン酸チタン化合物
被覆解膠酸化チタン粒子よりなる中性チタニアゾルが提
供される。
【０００６】本発明はまた、上に記載した中性チタニア
ゾルの製造方法を提供する。この方法は、含水酸化チタ
ンを塩酸または硝酸のような一塩基性強酸で解膠して得
たチタニアゾルを出発原料とし、これを水溶性チタン化
合物およびリン酸化合物の水溶液と混合し、反応液から
酸を除去する。これによって中性領域において透明性お
よび分散安定性を有するチタニアゾルを得ることができ
る。
ゾルの製造方法を提供する。この方法は、含水酸化チタ
ンを塩酸または硝酸のような一塩基性強酸で解膠して得
たチタニアゾルを出発原料とし、これを水溶性チタン化
合物およびリン酸化合物の水溶液と混合し、反応液から
酸を除去する。これによって中性領域において透明性お
よび分散安定性を有するチタニアゾルを得ることができ
る。
【０００７】
【具体的な実施方法】硫酸チタニルの水溶液を加熱等に
より加水分解し、析出する含水酸化チタンを中和、濾
過、水洗して得られるケーキを、塩酸、硝酸のような強
酸で解膠することによりチタニアゾルを製造する方法は
良く知られている。また、この際の反応条件の選択によ
って結晶形がルチル形、アナタース形または無定形の酸
化チタン粒子が得られることも良く知られている。本発
明では分散酸化チタン粒子の結晶形を問わないが、光触
媒用途に対してアナタース形が好ましい。
より加水分解し、析出する含水酸化チタンを中和、濾
過、水洗して得られるケーキを、塩酸、硝酸のような強
酸で解膠することによりチタニアゾルを製造する方法は
良く知られている。また、この際の反応条件の選択によ
って結晶形がルチル形、アナタース形または無定形の酸
化チタン粒子が得られることも良く知られている。本発
明では分散酸化チタン粒子の結晶形を問わないが、光触
媒用途に対してアナタース形が好ましい。
【０００８】このようにして得られたチタニアゾルは強
酸性（ｐＨ３以下）であり、透明で、一般に平均一次粒
子径は５０ｎｍ以下で、平均ミセル径は１０〜１５０ｎ
ｍの範囲にある。先に述べたように、このゾルは中性領
域において不安定である。そこで本発明は水溶性チタン
化合物の水溶液と、リン酸化合物の水溶液をゾルと混合
し、酸化チタン分散粒子を水溶液チタン化合物とリン酸
化合物の反応によって生成した水和リン酸チタン化合物
によって被覆する。この被覆によってゾルの等電点が酸
性側にシフトし、中性領域において安定なゾルになるも
のと考えられる。
酸性（ｐＨ３以下）であり、透明で、一般に平均一次粒
子径は５０ｎｍ以下で、平均ミセル径は１０〜１５０ｎ
ｍの範囲にある。先に述べたように、このゾルは中性領
域において不安定である。そこで本発明は水溶性チタン
化合物の水溶液と、リン酸化合物の水溶液をゾルと混合
し、酸化チタン分散粒子を水溶液チタン化合物とリン酸
化合物の反応によって生成した水和リン酸チタン化合物
によって被覆する。この被覆によってゾルの等電点が酸
性側にシフトし、中性領域において安定なゾルになるも
のと考えられる。
【０００９】使用し得る水溶性チタン化合物としては四
塩化チタンおよび硫酸チタニルなどがある。リン酸化合
物としては各種のリンの酸素酸、例えば正リン酸および
メタリン酸、ならびにそれらの水溶性塩がある。正リン
酸またはメタリン酸が好ましい。これら化合物は直接ま
たはゾルを中性にすることにより反応してゾル中の分散
酸化チタンを被覆する水和リン酸チタン化合物を生成す
る。混合の順序は、分散酸化チタン粒子の不存在下にチ
タン化合物とリン酸化合物との反応が生起しない限り任
意である。しかしながらチタニアゾルへ、水溶性チタン
化合物の水溶液とリン酸化合物の水溶液を順次添加する
のが好ましい。
塩化チタンおよび硫酸チタニルなどがある。リン酸化合
物としては各種のリンの酸素酸、例えば正リン酸および
メタリン酸、ならびにそれらの水溶性塩がある。正リン
酸またはメタリン酸が好ましい。これら化合物は直接ま
たはゾルを中性にすることにより反応してゾル中の分散
酸化チタンを被覆する水和リン酸チタン化合物を生成す
る。混合の順序は、分散酸化チタン粒子の不存在下にチ
タン化合物とリン酸化合物との反応が生起しない限り任
意である。しかしながらチタニアゾルへ、水溶性チタン
化合物の水溶液とリン酸化合物の水溶液を順次添加する
のが好ましい。
【００１０】この時点ではゾルは依然として強酸性であ
る。ゾルのｐＨを中性域へシフトさせる方法にはいくつ
かの方法がある。例えばイオン交換法、限外濾過、電気
透析を含む透析等である。最も簡便でコストのかからな
い方法は、ゾルを中和、濾過して得られたケーキを水洗
後、中性の水性媒体に再分散することである。中和剤と
しては水酸化ナトリウムのようなアルカリを使用するこ
ともできるが、夾雑金属イオンを持ち込まないアンモニ
ア水を使用するのが好ましい。再分散は、ボールミル、
サンドミル、ホモミキサー、ペイントシェーカーなどの
装置を用いて行うことができる。
る。ゾルのｐＨを中性域へシフトさせる方法にはいくつ
かの方法がある。例えばイオン交換法、限外濾過、電気
透析を含む透析等である。最も簡便でコストのかからな
い方法は、ゾルを中和、濾過して得られたケーキを水洗
後、中性の水性媒体に再分散することである。中和剤と
しては水酸化ナトリウムのようなアルカリを使用するこ
ともできるが、夾雑金属イオンを持ち込まないアンモニ
ア水を使用するのが好ましい。再分散は、ボールミル、
サンドミル、ホモミキサー、ペイントシェーカーなどの
装置を用いて行うことができる。
【００１１】本発明において原料チタニアゾルの安定性
および透明性を最大限保持する中性チタニアゾルを得る
ためには、被覆した分散酸化チタンの平均一次粒子径を
５０ｎｍ以下、平均分散粒子径を１０〜２００ｎｍの範
囲にとどめるのが好ましい。このためには被覆した酸化
チタンケーキの再分散を徹底して実施することも勿論重
要であるが、水和リン酸チタン化合物の被覆量および組
成も重要である。好ましい被覆量は、原料のゾル中のＴ
ｉＯ2 に換算した酸化チタンに対し、水和リン酸チタン
化合物のチタンおよびリンをそれぞれＴｉＯ2 およびＰ
2 Ｏ5 に換算し、この合計が７〜５０重量％の範囲にあ
る。当然のことながらこの被覆量が過少であれば効果が
不十分であり、過多であれば粒子が巨大化して安定性お
よび透明性を損なう。
および透明性を最大限保持する中性チタニアゾルを得る
ためには、被覆した分散酸化チタンの平均一次粒子径を
５０ｎｍ以下、平均分散粒子径を１０〜２００ｎｍの範
囲にとどめるのが好ましい。このためには被覆した酸化
チタンケーキの再分散を徹底して実施することも勿論重
要であるが、水和リン酸チタン化合物の被覆量および組
成も重要である。好ましい被覆量は、原料のゾル中のＴ
ｉＯ2 に換算した酸化チタンに対し、水和リン酸チタン
化合物のチタンおよびリンをそれぞれＴｉＯ2 およびＰ
2 Ｏ5 に換算し、この合計が７〜５０重量％の範囲にあ
る。当然のことながらこの被覆量が過少であれば効果が
不十分であり、過多であれば粒子が巨大化して安定性お
よび透明性を損なう。
【００１２】被覆水和リン酸チタン化合物の組成は、そ
のチタンとリンをそれぞれＴｉＯ2とＰ2 Ｏ5 とに換算
したＴｉＯ2 ／Ｐ2 Ｏ5 の重量比が１．７〜７．０の範
囲であることが好ましい。この比はＴｉ／Ｐの原子比約
１．３〜６．２に相当する。一方、公知のリン酸チタ
ン、例えばＴｉ（ＨＰＯ4 ）2 ，ＴｉＰ2 Ｏ7 ，ＴｉＰ
Ｏ4 ，Ｔｉ（Ｈ2 ＰＯ4 ）2 等はチタンとリンの原子比
Ｔｉ／Ｐが１．０以下である。このような組成の相違
も、チタン化合物およびリン酸化合物単独、および公知
のリン酸チタン化合物には見られない独特の立体障害効
果によって安定性に寄与しているものと考えられる。
のチタンとリンをそれぞれＴｉＯ2とＰ2 Ｏ5 とに換算
したＴｉＯ2 ／Ｐ2 Ｏ5 の重量比が１．７〜７．０の範
囲であることが好ましい。この比はＴｉ／Ｐの原子比約
１．３〜６．２に相当する。一方、公知のリン酸チタ
ン、例えばＴｉ（ＨＰＯ4 ）2 ，ＴｉＰ2 Ｏ7 ，ＴｉＰ
Ｏ4 ，Ｔｉ（Ｈ2 ＰＯ4 ）2 等はチタンとリンの原子比
Ｔｉ／Ｐが１．０以下である。このような組成の相違
も、チタン化合物およびリン酸化合物単独、および公知
のリン酸チタン化合物には見られない独特の立体障害効
果によって安定性に寄与しているものと考えられる。
【００１３】ここで透明性とは波長範囲４００〜７００
ｎｍにわたる透過率積分値（％Ｔ・ｎｍ）を意味し、具
体的には厚さ１ｍｍ，光路長１０ｍｍの石英セルに固形
分０．５重量％のゾルを入れて測定した時の透過率積分
値（％Ｔ・ｎｍ）＝透過率（％Ｔ）×（７００−４００
ｎｍ）をもって評価される。本発明の中性チタニアゾル
は、この透過率積分値の初期値および２５℃２ケ月貯蔵
後の値がいずれも４０００％Ｔ・ｎｍ以上であり、高い
透明性を保持している。
ｎｍにわたる透過率積分値（％Ｔ・ｎｍ）を意味し、具
体的には厚さ１ｍｍ，光路長１０ｍｍの石英セルに固形
分０．５重量％のゾルを入れて測定した時の透過率積分
値（％Ｔ・ｎｍ）＝透過率（％Ｔ）×（７００−４００
ｎｍ）をもって評価される。本発明の中性チタニアゾル
は、この透過率積分値の初期値および２５℃２ケ月貯蔵
後の値がいずれも４０００％Ｔ・ｎｍ以上であり、高い
透明性を保持している。
【００１４】また、ここでいう中性または中性域とは厳
密な中性（ｐＨ７．０）のみならず、取扱い上および使
用において接触する材料が特に耐酸性であることを要し
ない範囲のｐＨ域、例えばｐＨ７．０±１．５の領域を
含むものと理解すべきである。
密な中性（ｐＨ７．０）のみならず、取扱い上および使
用において接触する材料が特に耐酸性であることを要し
ない範囲のｐＨ域、例えばｐＨ７．０±１．５の領域を
含むものと理解すべきである。
【００１５】本発明の中性チタニアゾルは、適当なバイ
ンダーへ添加して基材の表面に光触媒膜、半導体膜、紫
外線カット膜などを形成するために使用することができ
る。その際ゾルはそのまま、適当な固形分濃度へ調節し
た後、または分散媒をメタノール、エタノール、イソプ
ロパノール等の水混和性有機溶媒へ置換した後バインダ
ーと混合することができ、さらに界面活性剤やエチレン
グリコール等の分散安定剤や他の慣用の添加剤を添加す
ることも任意である。
ンダーへ添加して基材の表面に光触媒膜、半導体膜、紫
外線カット膜などを形成するために使用することができ
る。その際ゾルはそのまま、適当な固形分濃度へ調節し
た後、または分散媒をメタノール、エタノール、イソプ
ロパノール等の水混和性有機溶媒へ置換した後バインダ
ーと混合することができ、さらに界面活性剤やエチレン
グリコール等の分散安定剤や他の慣用の添加剤を添加す
ることも任意である。
【００１６】
【実施例】以下に限定を意図しない実施例によって本発
明を具体的に説明する。
明を具体的に説明する。
【００１７】実施例１解膠アナタース形チタニアゾルの製造 常法により硫酸チタニル水溶液を熱加水分解して得た含
水酸化チタンスラリーをアンモニア水によりｐＨ７に中
和し、濾過、水洗して得たケーキを、ケーキの酸化チタ
ン（ＴｉＯ2 換算）に対して５重量％（ＨＣｌに換算）
の塩酸で解膠し、ＴｉＯ2 に換算して３２重量％濃度の
アナタース形チタニアゾルを得た。このゾルの平均一次
粒子径は７ｎｍ，平均分散粒子径は５０ｎｍであった。
ｐＨ１．１
水酸化チタンスラリーをアンモニア水によりｐＨ７に中
和し、濾過、水洗して得たケーキを、ケーキの酸化チタ
ン（ＴｉＯ2 換算）に対して５重量％（ＨＣｌに換算）
の塩酸で解膠し、ＴｉＯ2 に換算して３２重量％濃度の
アナタース形チタニアゾルを得た。このゾルの平均一次
粒子径は７ｎｍ，平均分散粒子径は５０ｎｍであった。
ｐＨ１．１
【００１８】中性被覆チタニアゾルの製造 上で得たアナタース形チタニアゾルをＴｉＯ2 換算で５
０ｇ／Ｌの濃度に水で希釈し、この希釈ゾル２ＬへＴｉ
Ｏ2 換算１５ｇの四塩化チタン水溶液を添加し、次いで
Ｐ2 Ｏ5 に換算して５ｇの正リン酸を添加し、２時間反
応させた。この反応液をアンモニア水でｐＨ５．５に中
和し、濾過して得たケーキを水洗後、固形分が２５重量
％になるように水を添加し、ペイントシェーカー（容
器：４００ｍＬマヨネーズびん、媒体：直径１．５ｍｍ
ガラスビーズ３０ｇ，サンプル：１００ｇ，回転数：７
２０ｒｐｍ，分散時間：１０分）を用いて再分散し、平
均一次粒子径７ｎｍ，平均分散粒子径６０ｎｍ，ｐＨ
６．８の中性チタニアゾルを得た。
０ｇ／Ｌの濃度に水で希釈し、この希釈ゾル２ＬへＴｉ
Ｏ2 換算１５ｇの四塩化チタン水溶液を添加し、次いで
Ｐ2 Ｏ5 に換算して５ｇの正リン酸を添加し、２時間反
応させた。この反応液をアンモニア水でｐＨ５．５に中
和し、濾過して得たケーキを水洗後、固形分が２５重量
％になるように水を添加し、ペイントシェーカー（容
器：４００ｍＬマヨネーズびん、媒体：直径１．５ｍｍ
ガラスビーズ３０ｇ，サンプル：１００ｇ，回転数：７
２０ｒｐｍ，分散時間：１０分）を用いて再分散し、平
均一次粒子径７ｎｍ，平均分散粒子径６０ｎｍ，ｐＨ
６．８の中性チタニアゾルを得た。
【００１９】実施例２ 四塩化チタン水溶液の添加量をＴｉＯ2 換算で６．５
ｇ，正リン酸をＰ2 Ｏ5換算で４ｇに変更した以外は実
施例１に同じ。ｐＨ６．６、平均分散粒子径１５０ｎｍ
ｇ，正リン酸をＰ2 Ｏ5換算で４ｇに変更した以外は実
施例１に同じ。ｐＨ６．６、平均分散粒子径１５０ｎｍ
【００２０】実施例３ 四塩化チタン水溶液の添加量をＴｉＯ2 換算で３５ｇ，
正リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で１０ｇに変更した以外は実施
例１に同じ。ｐＨ６．９、平均分散粒子径１３０ｎｍ
正リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で１０ｇに変更した以外は実施
例１に同じ。ｐＨ６．９、平均分散粒子径１３０ｎｍ
【００２１】実施例４ 四塩化チタン水溶液の添加量をＴｉＯ2 換算で１４ｇ，
正リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で９ｇに変更した以外は実施例
１に同じ。ｐＨ６．９、平均分散粒子径１００ｎｍ
正リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で９ｇに変更した以外は実施例
１に同じ。ｐＨ６．９、平均分散粒子径１００ｎｍ
【００２２】実施例５ 四塩化チタン水溶液の添加量をＴｉＯ2 換算で３３ｇ，
正リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で５ｇに変更した以外は実施例
１に同じ。ｐＨ６．７、平均分散粒子径１１０ｎｍ
正リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で５ｇに変更した以外は実施例
１に同じ。ｐＨ６．７、平均分散粒子径１１０ｎｍ
【００２３】実施例６ 正リン酸の代わりにＰ2 Ｏ5 換算で５ｇのメタリン酸に
変更した以外は実施例１に同じ。ｐＨ６．７、平均分散
粒子径８０ｎｍ
変更した以外は実施例１に同じ。ｐＨ６．７、平均分散
粒子径８０ｎｍ
【００２４】実施例７ 四塩化チタン水溶液の代わりにＴｉＯ2 換算で１５ｇの
硫酸チタニル水溶液に変更した以外は実施例１に同じ。
ｐＨ６．５、平均分散粒子径９０ｎｍ
硫酸チタニル水溶液に変更した以外は実施例１に同じ。
ｐＨ６．５、平均分散粒子径９０ｎｍ
【００２５】実施例８解膠無定形チタニアゾルの製造 硫酸チタニル水溶液をアンモニア水でｐＨ７に中和して
加水分解し、得られた含水酸化チタンスラリーを濾過、
水洗した。得られたケーキへ、酸化チタン（ＴｉＯ2 換
算）に対して２５重量％（ＨＣｌ換算）の塩酸を添加
し、８５℃で３０分間加熱して解膠し、ＴｉＯ2 に換算
して５０ｇ／Ｌの無定形チタニアゾルを得た。このゾル
の平均一次粒子径は５ｎｍ、平均分散粒子径は８０ｎｍ
であった。ｐＨ０．８
加水分解し、得られた含水酸化チタンスラリーを濾過、
水洗した。得られたケーキへ、酸化チタン（ＴｉＯ2 換
算）に対して２５重量％（ＨＣｌ換算）の塩酸を添加
し、８５℃で３０分間加熱して解膠し、ＴｉＯ2 に換算
して５０ｇ／Ｌの無定形チタニアゾルを得た。このゾル
の平均一次粒子径は５ｎｍ、平均分散粒子径は８０ｎｍ
であった。ｐＨ０．８
【００２６】中性被覆チタニアゾルの製造 上記で得た無定形チタニアゾル２Ｌへ、ＴｉＯ2 換算１
５ｇの四塩化チタン水溶液を添加し、次いてＰ2 Ｏ5 換
算５ｇの正リン酸を添加し、２時間反応させた。この反
応液をアンモニア水でｐＨ５．５に中和し、濾過して得
たケーキを水洗後、固形分が１０重量％になるように水
に添加し、ペイントシェーカー（容器：４００ｍＬマヨ
ネーズびん，媒体直径１．５ｍｍガラスビーズ３００
ｇ，サンプル：１００ｇ，回転数：７２０ｒｐｍ，分散
時間：１０分）を用いて再分散し、ｐＨ６．５の中性チ
タニアゾルを得た。平均分散粒子径１２０ｎｍ
５ｇの四塩化チタン水溶液を添加し、次いてＰ2 Ｏ5 換
算５ｇの正リン酸を添加し、２時間反応させた。この反
応液をアンモニア水でｐＨ５．５に中和し、濾過して得
たケーキを水洗後、固形分が１０重量％になるように水
に添加し、ペイントシェーカー（容器：４００ｍＬマヨ
ネーズびん，媒体直径１．５ｍｍガラスビーズ３００
ｇ，サンプル：１００ｇ，回転数：７２０ｒｐｍ，分散
時間：１０分）を用いて再分散し、ｐＨ６．５の中性チ
タニアゾルを得た。平均分散粒子径１２０ｎｍ
【００２７】比較例１ 正リン酸を添加しなかったことを除き実施例１に同じ。
生成物はゾルにならず、スラリーであった。ｐＨ６．
７、平均分散粒子径９００ｎｍ
生成物はゾルにならず、スラリーであった。ｐＨ６．
７、平均分散粒子径９００ｎｍ
【００２８】比較例２ 四塩化チタン水溶液の添加量をＴｉＯ2 換算で４ｇ、正
リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で２ｇに変更した以外は実施例１
に同じ。生成物はゾルにならず、スラリーであった。ｐ
Ｈ６．９、平均粒子分散径７００ｎｍ
リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で２ｇに変更した以外は実施例１
に同じ。生成物はゾルにならず、スラリーであった。ｐ
Ｈ６．９、平均粒子分散径７００ｎｍ
【００２９】比較例３ 四塩化チタン水溶液の添加量をＴｉＯ2 換算で１０ｇ、
正リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で２０ｇに変更した以外は実施
例１に同じ。生成物はゾルにならずスラリーであった。
ｐＨ６．７、平均粒子分散径５００ｎｍ
正リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で２０ｇに変更した以外は実施
例１に同じ。生成物はゾルにならずスラリーであった。
ｐＨ６．７、平均粒子分散径５００ｎｍ
【００３０】比較例４ 四塩化チタン水溶液の添加量をＴｉＯ2 換算で７ｇ、正
リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で８ｇに変更した以外は実施例１
に同じ。生成物はゾルにならずスラリーであった。ｐＨ
６．８、平均分散粒子径３２０ｎｍ
リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で８ｇに変更した以外は実施例１
に同じ。生成物はゾルにならずスラリーであった。ｐＨ
６．８、平均分散粒子径３２０ｎｍ
【００３１】比較例５ 四塩化チタン水溶液の添加量をＴｉＯ2 換算で２５ｇ、
正リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で３ｇに変更した以外は実施例
１に同じ。生成物はゾルにならずスラリーであった。ｐ
Ｈ６．７、平均分散粒子径４００ｎｍ
正リン酸をＰ2 Ｏ5 換算で３ｇに変更した以外は実施例
１に同じ。生成物はゾルにならずスラリーであった。ｐ
Ｈ６．７、平均分散粒子径４００ｎｍ
【００３２】比較例６ 四塩化チタン水溶液および正リン酸を添加しなかったこ
とを除き実施例１に同じ。生成物はゾルにならずスラリ
ーであった。ｐＨ６．７、平均分散粒子径１０００ｎｍ
とを除き実施例１に同じ。生成物はゾルにならずスラリ
ーであった。ｐＨ６．７、平均分散粒子径１０００ｎｍ
【００３３】比較例７ 四塩化チタン水溶液を添加しなかったことを除き実施例
６に同じ。生成物はゾルにならずスラリー状であった。
ｐＨ６．７、平均分散粒子径４００ｎｍ
６に同じ。生成物はゾルにならずスラリー状であった。
ｐＨ６．７、平均分散粒子径４００ｎｍ
【００３４】比較例８ ＴｉＯ2 換算で５０ｇ／Ｌの濃度に希釈した硫酸チタニ
ル水溶液２Ｌを１００℃で２時間熱加水分解してアナタ
ース形の含水酸化チタンスラリーを得た。平均一次粒子
径７ｎｍ，平均分散粒子径５００ｎｍ
ル水溶液２Ｌを１００℃で２時間熱加水分解してアナタ
ース形の含水酸化チタンスラリーを得た。平均一次粒子
径７ｎｍ，平均分散粒子径５００ｎｍ
【００３５】このスラリーへＴｉＯ2 に換算して１５ｇ
の四塩化チタン水溶液と、Ｐ2 Ｏ5に換算して５ｇの正
リン酸を添加し、２時間反応させ、アンモニア水でｐＨ
５．５に中和した後濾過し、得られたケーキを水洗し
た。このケーキを固形分が２５重量％になるように水を
添加し、実施例１と同じ条件でペイントシェーカーを使
って再分散した。生成物はゾルにならず、スラリー状の
ままであった。ｐＨ６．７、平均粒子分散径７００ｎｍ
の四塩化チタン水溶液と、Ｐ2 Ｏ5に換算して５ｇの正
リン酸を添加し、２時間反応させ、アンモニア水でｐＨ
５．５に中和した後濾過し、得られたケーキを水洗し
た。このケーキを固形分が２５重量％になるように水を
添加し、実施例１と同じ条件でペイントシェーカーを使
って再分散した。生成物はゾルにならず、スラリー状の
ままであった。ｐＨ６．７、平均粒子分散径７００ｎｍ
【００３６】平均分散粒子径の測定 試料を固形分散濃度０．５重量％へ希釈し、粒度分布測
定器（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＵＰＡ 日機装（株））で
分散粒子径（体積平均径）を求めた。
定器（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＵＰＡ 日機装（株））で
分散粒子径（体積平均径）を求めた。
【００３７】透明性の測定 試料を固形濃度０．５重量％へ希釈し、厚さ１ｍｍ，光
路長１０ｍｍのセルへ入れ、分光光度計（Ｕ−３３００
（株）日立製作所）により透過率積分値（％Ｔ・ｎｍ）
＝透過率（％）×（７００ｎｍ−４００ｎｍ）を求め
た。測定は初期値と、２５℃×２ケ月貯蔵後の２回行っ
た。
路長１０ｍｍのセルへ入れ、分光光度計（Ｕ−３３００
（株）日立製作所）により透過率積分値（％Ｔ・ｎｍ）
＝透過率（％）×（７００ｎｍ−４００ｎｍ）を求め
た。測定は初期値と、２５℃×２ケ月貯蔵後の２回行っ
た。
【００３８】光触媒活性の測定 試料をコロイダルシリカ（日産化学（株）製スノーテッ
クス３０）と固形分比１：１に混合し、全固形分５％に
なるように水で希釈し、７．６×２．６ｃｍのガラス板
にバーコーター＃５を用いて塗布し、１１０℃で３０分
乾燥し、光触媒膜を形成した。この膜を４００ｍｌのベ
ッセルに入れ、一酸化窒素を５ｐｐｍ注入した後、水銀
灯（３．７ｍＷ／ｃｍ2 ）により５分間照射し、一酸化
窒素の減少率を測定した。結果を表１に示す。
クス３０）と固形分比１：１に混合し、全固形分５％に
なるように水で希釈し、７．６×２．６ｃｍのガラス板
にバーコーター＃５を用いて塗布し、１１０℃で３０分
乾燥し、光触媒膜を形成した。この膜を４００ｍｌのベ
ッセルに入れ、一酸化窒素を５ｐｐｍ注入した後、水銀
灯（３．７ｍＷ／ｃｍ2 ）により５分間照射し、一酸化
窒素の減少率を測定した。結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 和久 大阪府大阪市大正区船町１丁目３番47号 テイカ株式会社内 Ｆターム(参考） 4G047 CA03 CA10 CB05 CC03 4G065 AA01 AA05 AA06 AA09 AB22Y AB25X AB25Y BA07 BA13 BB07 CA13 DA04 DA09 EA01 EA03 EA06 FA01 FA02 4G069 BA04A BA04B BA37 BA48A BB05B BB08B BB10B BB14A BD12B CA01 EA08 EB18X EC22Y ED10 FB08 FB77
Claims (7)
- 【請求項１】中性領域において透明性および分散安定性
を有する水和リン酸チタン化合物被覆解膠酸化チタン粒
子よりなる中性チタニアゾル。 - 【請求項２】水和リン酸チタン化合物のＴｉＯ2 および
Ｐ2 Ｏ5 に換算した重量比ＴｉＯ2／Ｐ2 Ｏ5 は、１．
５〜７．０の範囲にある請求項１のチタニアゾル。 - 【請求項３】水和リン酸チタン化合物の被覆量は、Ｔｉ
Ｏ2 およびＰ2 Ｏ5 に換算した合計量がゾル中の解膠酸
化チタン粒子のＴｉＯ2 に換算した重量の７〜５０％で
ある請求項２のチタニアゾル。 - 【請求項４】被覆した解膠酸化チタンの平均一次粒子径
は５０ｎｍ以下であり、平均分散粒子径は１０〜２００
ｎｍの範囲である請求項１ないし３のいずれかのチタニ
アゾル。 - 【請求項５】含水酸化チタンを強酸で解膠して得たチタ
ニアゾルを水溶性チタン化合物およびリン酸化合物の水
溶液と混合し、反応液から酸を除去することにより、分
散酸化チタン粒子を水和リン酸チタン化合物で被覆し、
中和領域での透明性および分散安定性を付与することを
特徴とする中性チタニアゾルの製造方法。 - 【請求項６】ＴｉＯ2 に換算した水溶性チタン化合物の
Ｐ2 Ｏ5 に換算したリン酸化合物に対する重量比ＴｉＯ
2 ／Ｐ2 Ｏ5 は、１．５〜７．０の範囲である請求項５
の方法。 - 【請求項７】反応液からの酸の除去は、反応液を中和
し、濾過して得たケーキを水洗後水に再分散することに
よって行われる請求項５または６の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10191599A JP4026041B2 (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 中性チタニアゾル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10191599A JP4026041B2 (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 中性チタニアゾル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000290015A true JP2000290015A (ja) | 2000-10-17 |
| JP4026041B2 JP4026041B2 (ja) | 2007-12-26 |
Family
ID=14313215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10191599A Expired - Lifetime JP4026041B2 (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 中性チタニアゾル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4026041B2 (ja) |
Cited By (10)
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| US7378371B2 (en) | 2001-12-21 | 2008-05-27 | Show A Denko K.K. | Highly active photocatalyst particles, method of production therefor, and use thereof |
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| CN113583481A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-02 | 河南佰利联新材料有限公司 | 一种钛白复合材料及其制备方法 |
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- 1999-04-09 JP JP10191599A patent/JP4026041B2/ja not_active Expired - Lifetime
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