JP2000335919A

JP2000335919A - ブルッカイト型結晶を含む酸化チタン微粒子の製造方法

Info

Publication number: JP2000335919A
Application number: JP11148423A
Authority: JP
Inventors: Tsuguo Koyanagi; 柳嗣雄小; Michio Komatsu; 松通郎小
Original assignee: Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd
Current assignee: JGC Catalysts and Chemicals Ltd
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2000-12-05
Anticipated expiration: 2019-05-27
Also published as: JP4312299B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】触媒、触媒担体、光触媒、化粧材料、光学材
料、光電変換材料として有用なブルッカイト型結晶を含
む酸化チタン微粒子の製造方法を提供する。【解決手段】下記の(a)〜(c)の工程からなるブルッカ
イト型結晶を含む酸化チタン微粒子の製造方法；(a)チ
タン化合物を加水分解してオルソチタン酸のゾルまたは
ゲルを調製する工程、(b)過酸化水素を加えて解膠した
のち、チタン以外の陽イオンおよび／または陰イオンを
脱イオン処理してイオン濃度が１０００ppm以下のペル
オキソチタン酸溶液を調製する工程、(c)ペルオキソチ
タン酸溶液に有機塩基および／またはアンモニアを添加
して、ｐＨを８〜１４の範囲に維持しながら１２０℃〜
３５０℃の温度範囲で水熱処理する工程。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、触媒、触媒担体、光触
媒、化粧材料および光学材料などの用途に有用なブルッ
カイト型結晶を含む酸化チタン微粒子の製造方法に関す
る。

【０００２】

【発明の技術的背景】酸化チタン粒子は、その化学的特
性を利用した用途が広く、たとえば酸素と適当な結合力
を有するとともに耐酸性を有するため、酸化還元触媒あ
るいは担体、紫外線の遮蔽力を利用した化粧材料または
プラスチックの表面コート剤、さらには高屈折を利用し
た反射防止コート材、導電性を利用した帯電防止材とし
て用いられたり、これらの効果を組み合わせて機能性ハ
ードコート材に用いられたり、さらに光触媒作用を使用
した防菌剤、防汚剤、超親水性被膜などに用いられてい
る。

【０００３】このように、酸化チタンは多くの用途に用
いられており、いずれの場合であっても酸化チタンには
多くの機能が要求される。たとえば、触媒として酸化チ
タンを用いる場合には、主反応に対する活性だけでな
く、選択性、機械的強度、耐熱性、耐酸性、あるいは耐
久性が求められ、また化粧料として酸化チタンを用いる
場合には、紫外線の遮蔽効果だけでなく、円滑性、肌ざ
わり、透明性などが求められている。さらにコート材と
して酸化チタンを用いる場合には、透明性、高屈折率に
加えて、さらに優れた被膜形成性、密着性、被膜硬度、
機械的強度、耐摩耗性などが求められている。

【０００４】このような酸化チタン粒子としては、ルチ
ル型の酸化チタン粒子およびアナターゼ型の酸化チタン
粒子が知られている本出願人は、特開平２−２５５５３
２号において、触媒、触媒担体、光触媒、化粧材料、光
学材料などに用いて有用なルチル型酸化チタン粒子が、
過酸化水素を加えて溶解した水和酸化チタンをスズ化合
物の存在下で加熱することにより、高温で加熱焼成する
ことなく得られることを提案している。

【０００５】また、本出願人は、アナターゼ型結晶酸化
チタン粒子の製造方法として、特開昭６３−２２９１３
９号公報にて、含水チタン酸のゲルまたはゾルに過酸化
水素を加えて含水チタン酸を溶解したのち、得られたチ
タン酸水溶液を無機化合物の共存化で加熱してアナター
ゼ型酸化チタンゾルを製造する方法を提案している。近
年、アナターゼ型酸化チタンは、高いバンドギャップを
有することから光触媒、さらには光エネルギーを電気エ
ネルギーに変換する、いわゆる光電変換材料として好適
に用いられるようになっている。

【０００６】一方、前記アナターゼ型酸化チタンとルチ
ル型酸化チタン以外にブルッカイト型酸化チタンの存在
が知られており、ブルッカイト型酸化チタン粒子は、無
定型酸化チタンを特定組成範囲のＴiＯ₂−Ｎa₂Ｏ−Ｈ₂
Ｏの混合物を高温で水熱処理することで得られることが
知られている(Zeitschrift fur anorganische unt allg
emeine Chemie. Band 346.1966参照)。

【０００７】しかしながら、この方法では、得られるブ
ルッカイト型酸化チタン粒子中にアルカリが残存するた
めに機能の発現が不充分となることがあり、用途が制限
されてしまうという問題があった。また、得られたブル
ッカイト型酸化チタンは粒子径が１００μｍ以上と大き
く、不均一であったり、分散媒への分散性が悪いため
に、透明性コート材として用いる場合などには透明性が
低く、被膜形成性、基材との密着性、被膜硬度、耐摩耗
性などが不充分であった。

【０００８】このような情況のもと、本発明者らは、さ
らに鋭意研究を重ねた結果、特定の条件下でペルオキソ
チタン酸を水熱処理することにより、加熱焼成すること
なくブルッカイト型結晶を含む酸化チタン微粒子が得ら
れることを見いだして本発明を完成した。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、触媒、触媒担体、光触媒、化
粧材料、光学材料、光電変換材料として有用なブルッカ
イト型結晶を含む酸化チタン微粒子の製造方法を提供す
ることを目的としている。

【００１０】

【発明の概要】本発明に係るブルッカイト型結晶を含む
酸化チタン微粒子の製造方法は、下記の(a)〜(c)の工程
からなることを特徴としている； (a)チタン化合物を加水分解してオルソチタン酸のゾル
またはゲルを調製する工程 (b)過酸化水素を加えて解膠したのち、脱イオン処理し
てイオン濃度が１０００ppm以下のペルオキソチタン酸
溶液を調製する工程 (c)ペルオキソチタン酸溶液に有機塩基および／または
アンモニアを添加して、ｐＨを８〜１４の範囲に維持し
ながら１２０℃〜３５０℃の温度範囲で水熱処理する工
程。

【００１１】また、以下(b'),(c')の工程でブルッカイ
ト型結晶を含む酸化チタン微粒子を製造することもでき
る； (b')水素化チタン微粉末の水分散物に、過酸化水素を加
えてペルオキソチタン酸溶液を調製する工程 (c')ペルオキソチタン酸溶液に有機塩基および／または
アンモニアを添加して、ｐＨを８〜１４の範囲に維持し
ながら１２０℃〜３５０℃の温度範囲で水熱処理する工
程。

【００１２】チタン化合物を加水分解する際のｐＨが８
〜１３の範囲にあることが好ましい。また、ペルオキソ
チタン酸溶液を調製した後、除去することが好ましい。

【００１３】

【発明の具体的な説明】以下に、本発明に係るブルッカ
イト型結晶を含む酸化チタン微粒子の製造方法について
具体的に説明する。本発明では、以下(a)〜(c)の工程に
よりブルッカイト型結晶を含む酸化チタン微粒子を製造
する。

【００１４】(a)オルソチタン酸のゲルまたはゾルの調
製工程本発明に係るブルッカイト型酸化チタン微粒子の製造方
法では、まず、従来公知の方法によってチタン化合物を
加水分解してオルソチタン酸のゾルまたはゲルを調製す
る。オルソチタン酸のゲルは、チタン化合物として塩化
チタン、硫酸チタン、硫酸チタニルなどのチタン塩を使
用し、この水溶液にアルカリを加えて中和し、洗浄する
ことによって得ることができる。

【００１５】また、オルソチタン酸のゾルは、チタン塩
の水溶液をイオン交換樹脂に通して陰イオンを除去する
か、あるいはチタンテトラメトキシド、チタンテトラエ
トキシド、チタンテトライソプロポキシドなどのチタン
アルコキシドの水および／または有機溶媒に酸またはア
ルカリを加えて加水分解することによって得ることがで
きる。

【００１６】中和あるいは加水分解する際のチタン化合
物の溶液のｐＨは７〜１３の範囲にあることが好まし
い。チタン化合物溶液のｐＨが上記範囲にない場合は後
述するゲルまたはゾルの比表面積が低すぎることがあ
り、結晶性酸化チタン、特にブルッカイト型酸化チタン
の生成が低下する傾向がある。さらに、中和あるいは加
水分解する際の温度は０〜４０℃の範囲にあることが好
ましく、特に好ましい範囲は０〜３０℃の範囲である。
中和あるいは加水分解する際の温度が上記範囲にない場
合は、ブルッカイト型酸化チタンが生成しないことがあ
り、後工程の条件にもよるが、アナターゼ型酸化チタン
またはルチル型酸化チタンのみが生成する傾向がある。

【００１７】得られたゲルまたはゾル中のオルソチタン
酸粒子は、非晶質であることが好ましく、さらに、比表
面積が１２０ｍ²／ｇ以上であることが、ブルッカイト
型酸化チタンを製造する上で好ましい。前記比表面積
は、ゲルまたはゾルを乾燥し２５０℃で１０時間加熱処
理した後の粒子をＢＥＴ法で測定した値である。

【００１８】(b)ペルオキソチタン酸水溶液の調製工程次に、オルソチタン酸のゲルまたはゾルあるいはこれら
の混合物に、過酸化水素を添加してオルソチタン酸を溶
解してペルオキソチタン酸水溶液を調製する。このよう
なペルオキソチタン酸水溶液を調製するに際しては、オ
ルソチタン酸のゲルまたはゾルあるいはこれらの混合物
を、必要に応じて約５０℃以上に加熱したり、攪拌した
りすることが好ましい。また、この際、オルソチタン酸
の濃度が高くなるすぎると、その溶解に長時間を必要と
し、さらに未溶解のゲルが沈殿したり、あるいは得られ
るペルオキソチタン酸水溶液が粘調になることがある。
このため、ＴiＯ₂濃度としては、約１０重量％以下であ
ることが好ましく、さらに約５重量％以下であることが
望ましい。

【００１９】添加する過酸化水素の量は、Ｈ₂Ｏ₂／Ｔi
Ｏ₂(オルソチタン酸はＴiＯ₂に換算)重量比で１以上で
あれば、オルソチタン酸を完全に溶解することができ
る。Ｈ₂Ｏ₂／ＴiＯ₂重量比が１未満であると、オルソチ
タン酸が完全には溶解せず、未反応のゲルまたはゾルが
残存することがある。また、Ｈ₂Ｏ₂／ＴiＯ₂重量比は大
きいほど、オルソチタン酸の溶解速度は大きく反応時間
は短時間で終了するが、あまり過剰に過酸化水素を用い
ても、未反応の過酸化水素が系内に残存するだけであ
り、経済的でない。このような量で過酸化水素を用いる
と、オルソチタン酸は０.５〜２０時間程度で溶解す
る。

【００２０】得られたペルオキソチタン酸は、イオン交
換樹脂と接触させて、洗浄後残存する中和・加水分解時
に副生した塩、残存するアルカリなどを除去する。この
とき、除去後の塩またはアルカリの量は、陽イオンおよ
び陰イオンの合計値で表して、チタンをＴiＯ₂に換算し
た時に、ＴiＯ₂に対して１０００ppm以下、好ましくは
５００ppm、さらに好ましくは２００ppm以下となるよう
にする。

【００２１】陽イオンおよび陰イオンの合計値が１００
０重量ppmを越えると得られるブルッカイト型酸化チタ
ンの含有量(生成割合)が低下する傾向にある。(b')ペルオキソチタン酸水溶液の調製工程なお、本発明では上記(a),(b)工程の代わりに、チタン
化合物として水素化チタン微粉体を使用することによっ
てペルオキソチタン酸水溶液を調製することもできる。

【００２２】この場合、このような水素化チタン微粉体
を水に分散させれば、上記(a)工程で調製したオルソチ
タン酸のゲルまたはゾルの代わりとなる。水酸化チタン
微粉体を水に分散させる際に、ＴiＯ₂濃度としては、約
１０重量％以下であることが好ましく、さらに好ましい
範囲は約５重量％以下であることが望ましい。また、オ
ルソチタン酸の代わりに、水素化チタン微粉体を用いる
場合であっても、添加する過酸化水素の量は、同様にＨ
₂Ｏ₂／ＴiＯ₂(水素化チタンはＴiＯ₂に換算)重量比で１
以上であればよい。このとき、水素化チタン微粉体の水
分散体を、必要に応じて約５０℃以上に加熱したり、攪
拌したりしてもよい。

【００２３】このような水素化チタン微粉体を用いる
と、水素化チタン微粉体自体が高純度である上に、中和
・加水分解のために酸あるいはアルカリを用いていない
ため、得られたペルオキソチタン酸水溶液中に、塩ある
いはアルカリが残存することがない。このため、必ずし
も上記のような脱イオン処理をしなくともよい。(c)水熱処理工程上記のようにして調製されたペルオキソチタン酸水溶液
に有機塩基および／またはアンモニアを加え、ｐＨを８
〜１４の範囲に維持しながら１２０℃〜３５０℃の温度
範囲で水熱処理する。

【００２４】本発明で用いる有機塩基としては、テトラ
メチルアンモニウム塩などの第４級アンモニウム塩また
は水酸化物、モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミンなどのアミン類を挙げること
ができる。なお、本発明では、有機塩基を単独で使用し
てもよく、またアンモニアを単独で使用してもよく、さ
らには有機塩基とアンモニアとを組み合わせて使用して
もよい。

【００２５】添加する有機塩基および／またはアンモニ
アの量は、水熱処理温度によっても異なるものの、ペル
オキソチタン酸水溶液のＴiＯ₂のモル数(Ｔ_M)と有機塩
基のモル数(Ｂ_M)のモル比(Ｂ_M)／(Ｔ_M)が０.０２〜０.
２５の範囲にあることが好ましい。さらに好ましい範囲
は０.０５〜０.２０である。モル比(Ｂ_M)／(Ｔ_M)が上記
範囲にあれば、ブルッカイト型結晶を含む酸化チタン微
粒子の生成割合が高い傾向にあり、モル比(Ｂ_M)／(Ｔ_M)
が０.０２未満の場合は実質的にアナターゼ型酸化チタ
ンのみが生成したり、無定型酸化チタンが増加する傾向
がある。

【００２６】モル比(Ｂ_M)／(Ｔ_M)が０.２５を越えても
ブルッカイト型結晶を含む酸化チタンの生成割合が低下
することがあるので好ましくない。有機塩基および／ま
たはアンモニアを添加したペルオキソチタン酸水溶液の
ｐＨは、８〜１４、好ましくは１０〜１４、さらに好ま
しくは１１〜１４の範囲にあることが望ましい。

【００２７】水熱処理温度は１２０〜３５０℃の範囲に
あることが好ましく、さらに好ましい温度は１５０〜３
５０℃の範囲である。水熱処理温度が１２０℃未満で
は、有機塩基の種類と量によっては、ブルッカイト型結
晶を含む酸化チタンが生成しないことがあり、得られた
としても長時間を要するので好ましくない。また粒子成
長速度が遅いために、平均粒子径が大きな微粒子が得ら
れないことがある。

【００２８】水熱処理温度が３５０℃を越えてもブルッ
カイト型結晶を含む酸化チタンの生成割合がさらに高く
なることもない。こうして得られたブルッカイト型結晶
を含む酸化チタン微粒子は、ブルッカイト型酸化チタン
の他に、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン
を含んでいてもよい。

【００２９】ブルッカイト型酸化チタン以外にアナター
ゼ型酸化チタンを含む場合は屈折率は低下するもののバ
ンドギャップが高く、また種々化合物の吸着量が多い傾
向がある。また、ブルッカイト型酸化チタン以外にルチ
ル型酸化チタンを含む場合はバンドギャップは低下する
もの屈折率、誘電率が高く、また種々化合物の吸着量が
多い傾向がある。

【００３０】このため、ブルッカイト型酸化チタン以外
にアナターゼ型酸化チタンまたはルチル型酸化チタンを
含む粒子を高屈折率ハードコート材に用いると紫外線遮
蔽効果とともに、高屈折率域で屈折率を調節することが
でき、また光電変換材料として、たとえば光電気セルの
半導体膜に用いた場合は、光増感材の吸着量が高くかつ
電子移動性の高い半導体膜を得ることができるなどの優
れた特徴を有している。

【００３１】なお、結晶子径は、Ｘ線解折により、ブル
ッカイト型酸化チタンの場合は(１.１.１)面のピークの
半値幅を測定し、アナターゼ型酸化チタンの場合は(１.
０.１)面のピークの半値幅を測定し、またルチル型酸化
チタンが混在する場合は(２.１.１)面のピークの半値幅
を測定し、Debye-Scherrerの式により計算によって求め
ることができる。各結晶における格子定数、面指数およ
び強度（ピーク）を表１に示す。

【００３２】本発明では、結晶性酸化チタンの同定に
は、以下の面指数、格子定数および強度のデータを用い
る。混晶の場合は、互いに重なり合わない●を付した格
子定数に対応するＸ線回折ピークの存在により確認す
る。

【００３３】

【表１】

【００３４】こうして得られたブルッカイト型酸化チタ
ンを含む微粒子は、１〜５０ｎｍの範囲の大きさの結晶
子径を有し、この結晶子が成長した粒子であるか、結晶
子の集合した多結晶体からなり、平均粒子径が１〜６０
０ｎｍの範囲にある。結晶子径が１ｎｍ未満の場合は結
晶性が不充分な傾向があり、結晶子径が５０ｎｍを越え
るものは得ることが困難である。

【００３５】また、平均粒子径が１ｎｍ未満の場合は結
晶性が不充分な傾向があり、平均粒子径が６００ｎｍを
越えるとやはり得ることが困難であり、得られたとして
も安定なゾルを得ることが困難となり、このような粒子
径の微粒子を用いて形成された膜は、密着性、膜強度が
不充分であったり、クラックを生成することがある。

【００３６】前記水熱処理した後のブルッカイト型結晶
を含む酸化チタン微粒子が分散した分散液はそのままゾ
ルとして目的の用途に供することができるが、さらに濃
縮して用いることもできる。また、用途によっては、イ
ソプロパノールなどのアルコール、エチレングリコール
などのグリコール、ジメチルホルムアミドなどの有機溶
媒と混合または溶媒置換して有機溶媒分散ゾルとするこ
ともできる。

【００３７】また本発明により得られるブルッカイト型
結晶を含む酸化チタン微粒子分散ゾルをプラスチックの
配合剤として用いれば、プラスチックの紫外線による変
質防止など種々の効果が期待でき、食品包装用のプラス
チックシートに配合すれば、食品の長期保存が可能とな
る。さらに、本発明により得られるブルッカイト型結晶
を含む酸化チタン微粒子は、紫外線遮蔽効果とともにア
ナターゼ型酸化チタンよりも高屈折率で、ルチル型酸化
チタンなみの高屈折率を示し、また導電性を示すことか
ら、ガラス、プラスチックなどの基材の表面コート剤と
して用いれば、透明性、紫外線遮蔽効果に優れた高屈折
率の導電性被膜が得られる。したがって、高屈折率を要
求されるレンズのコーティング剤、あるいは帯電防止機
能が要求されるブラウン管などの前面板コート剤として
有用である。また、合成繊維にブルッカイト型結晶を含
む酸化チタン微粒子を配合すると帯電防止繊維を得るこ
とができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、ブルッカイト型結晶を
含む酸化チタン微粒子が得られる。このようなブルッカ
イト型結晶を含む酸化チタン微粒子は、触媒、触媒担
体、光触媒、化粧材料、光学材料、光電変換材料などの
機能性材料原料として好適に使用することができる。

【００３９】また、得られるブルッカイト型結晶を含む
酸化チタン微粒子がアナターゼ型酸化チタンまたはルチ
ル型酸化チタンを含む場合は、高屈折率域で屈折率を調
節することができ、また光電変換材料として、たとえば
光電気セルの半導体膜に用いた場合は、光増感材の吸着
量が高くかつ電子移動性の高い半導体膜を得ることがで
きる。

【００４０】

【実施例】以下、実施例により説明するが、本発明はこ
れらの実施例により限定されるものではない。

【００４１】

【実施例１】塩化チタン水溶液を純水で希釈してＴiＯ₂
として濃度５重量％の塩化チタン水溶液を調製した。こ
の水溶液を、温度を５℃に調節した濃度１５重量％のア
ンモニア水に添加して中和・加水分解した。塩化チタン
水溶液添加後のｐＨは１２.５であった。ついで、生成
したゲルを濾過洗浄し、ＴiＯ₂として濃度９重量％のオ
ルソチタン酸のゲルを得た。得られたゲルの比表面積を
測定した。

【００４２】結果を表２に示す。このオルソチタン酸の
ゲル１００ｇを純水２９００ｇに分散させた後、濃度３
５重量％の過酸化水素水８００ｇを加え、攪拌しなが
ら、８５℃で３時間加熱し、ペルオキソチタン酸水溶液
を調製した。得られたペルオキソチタン酸水溶液のＴi
Ｏ₂として濃度は０.５重量％であった。

【００４３】ついで、このチタン酸水溶液１０００ｇに
両イオン交換樹脂(三菱化学(株)製ダイヤイオン SMNUP
B)で脱イオンを行った。脱イオン後のイオン濃度をイオ
ンクロマトグラフィー法で測定し、結果をＴiＯ₂中のイ
オン量(ppm)として表２に示した。この脱イオン後のペ
ルオキソチタン酸水溶液に濃度２５重量％のテトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH MW=149.2)を
ＴiＯ₂に対するモル比が０.１となるように添加した。
このときのｐＨは１３.２であった．ついで、TMAHを添
加したペルオキソチタン酸水溶液をオートクレーブに入
れ、１６０℃で１０時間水熱処理してブルッカイト型結
晶を含む酸化チタン微粒子の分散液を得た。得られたブ
ルッカイト型結晶を含む酸化チタン微粒子の平均粒子径
および結晶性を評価した。各結晶の含有量は、ブルッカ
イト型酸化チタンの生成量を仮に５％とし、このときの
アナターゼ型酸化チタンを１００％−５％＝９５％とし
て求める方法で相対的な生成量を求めた。

【００４４】結果を表２に示す。

【００４５】

【実施例２】ペルオキソチタン酸水溶液のＴiＯ₂として
濃度が２重量％にした以外は、実施例１と同様にしてブ
ルッカイト型結晶を含む酸化チタン微粒子の分散液を調
製し、ブルッカイト型結晶を含む酸化チタン微粒子の平
均粒子径および結晶性を評価した。

【００４６】結果を表２に示す。

【００４７】

【実施例３】テトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イドをＴiＯ₂に対するモル比が０.２となるように添加
し、水熱処理温度を２００℃とした以外は実施例２と同
様にしてブルッカイト型結晶を含む酸化チタン微粒子の
分散液を調製し、ブルッカイト型結晶を含む酸化チタン
微粒子の平均粒子径および結晶性を評価した。

【００４８】結果を表２に示す。

【００４９】

【実施例４】水熱処理温度を３００℃とした以外は実施
例３と同様にしてブルッカイト型結晶を含む酸化チタン
微粒子の分散液を調製し、ブルッカイト型結晶を含む酸
化チタン微粒子の平均粒子径および結晶性を評価した。
結果を表２に示す。

【００５０】

【実施例５】テトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イドに代えてトリエタノールアミン(TEA)を用いた以外
は実施例３と同様にしてブルッカイト型結晶を含む酸化
チタン微粒子の分散液を調製し、ブルッカイト型結晶を
含む酸化チタン微粒子の平均粒子径および結晶性を評価
した。

【００５１】結果を表２に示す。

【００５２】

【実施例６】１０ｇの水素化チタン(微粉体)を１リット
ルの純水に懸濁し、濃度５重量％の過酸化水素液８００
ｇを３０分かけて添加し、ついで８０℃に加熱して溶解
してペルオキソチタン酸の溶液を調製した。ついで、ペ
ルオキソチタン酸の溶液中のチタンをＴiＯ₂とし、この
ＴiＯ₂１モルに対し０.１モルのトリエタノールアミン
を添加した。このときｐＨは１３.１であった。

【００５３】ついで、TEAを添加したペルオキソチタン
酸水溶液をオートクレーブに入れ、２００℃で５時間、
水熱処理を行ってブルッカイト型結晶を含む酸化チタン
微粒子の分散液を調製し、ブルッカイト型結晶を含む酸
化チタン微粒子の平均粒子径および結晶性を評価した。
結果を表２に示す。

【００５４】

【実施例７】塩化チタン水溶液を純水で希釈してＴiＯ₂
として濃度５重量％の塩化チタン水溶液を調製した。こ
の水溶液を、温度を２０℃に調節した濃度１５重量％の
アンモニア水に添加して中和・加水分解した。塩化チタ
ン水溶液添加後のｐＨは１２.２であった。ついで、生
成したゲルを濾過洗浄し、ＴiＯ₂として濃度９重量％の
オルソチタン酸のゲルを得た。得られたゲルの比表面積
を測定した。

【００５５】結果を表２に示した。このオルソチタン酸
のゲル１００ｇを純水２９００ｇに分散させた後、濃度
３５重量％の過酸化水素水８００ｇを加え、攪拌しなが
ら、９０℃で５時間加熱し、ペルオキソチタン酸水溶液
を調製した。得られたペルオキソチタン酸水溶液のＴi
Ｏ₂として濃度は２重量％であった。

【００５６】ついで、このチタン酸水溶液１０００ｇに
両イオン交換樹脂(三菱化学(株)製ダイヤイオン SMNUP
B)で脱イオンを行った。この脱イオン後のペルオキソチ
タン酸水溶液に濃度２５重量％のテトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキサイド(TMAH)をＴiＯ₂に対するモル比
が０.２となるように添加した。このときのｐＨは１３.
６であった．ついで、TMAHを添加したペルオキソチタン
酸水溶液をオートクレーブに入れ、３３０℃で１５時間
水熱処理してブルッカイト型結晶を含む酸化チタン微粒
子の分散液を調製し、ブルッカイト型結晶を含む酸化チ
タン微粒子の平均粒子径および結晶性を評価した。

【００５７】結果を表２に示す。

【００５８】

【比較例１】脱イオン処理を行わず、有機塩基としてテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを用いなか
った以外は、実施例１と同様にして酸化チタン微粒子の
分散液を調製し、酸化チタン微粒子の平均粒子径および
結晶性を評価した。結果を表２に示す。

【００５９】

【比較例２】脱イオン処理を行わなかった以外は実施例
３と同様にして酸化チタン微粒子の分散液を調製し、酸
化チタン微粒子の平均粒子径および結晶性を評価した。
結果を表２に示す。

【００６０】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4G047 CA02 CB05 CC03 CD03 4G069 AA01 AA08 BA04A BA04B BA37 BA38 BA48A BB08B EA02X EA02Y EC22X FB08 FB10 FB26 4J037 AA22 CA05 CA08 CA15 CA19 CB16 DD02 DD05 DD07 DD20 DD27 EE19 EE25 EE46 FF15 FF17 FF18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の(a)〜(c)の工程からなることを特徴
とするブルッカイト型結晶を含む酸化チタン微粒子の製
造方法； (a)チタン化合物を加水分解してオルソチタン酸のゾル
またはゲルを調製する工程 (b)過酸化水素を加えて解膠したのち、脱イオン処理し
てイオン濃度が１０００ppm以下のペルオキソチタン酸
溶液を調製する工程 (c)ペルオキソチタン酸溶液に有機塩基および／または
アンモニアを添加して、ｐＨを８〜１４の範囲に維持し
ながら１２０℃〜３５０℃の温度範囲で水熱処理する工
程。
【請求項２】チタン化合物を加水分解する際のｐＨが８
〜１３の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の
ブルッカイト型結晶を含む酸化チタン微粒子の製造方
法。
【請求項３】下記の(b')および(c')の工程からなること
を特徴とするブルッカイト型結晶を含む酸化チタン微粒
子の製造方法； (b')水素化チタン微粉末の水分散物に、過酸化水素を加
えてペルオキソチタン酸溶液を調製する工程 (c')ペルオキソチタン酸溶液に有機塩基および／または
アンモニアを添加して、ｐＨを８〜１４の範囲に維持し
ながら１２０℃〜３５０℃の温度範囲で水熱処理する工
程。