JP2001048538A - Titanium oxide-forming solution and its production - Google Patents

Titanium oxide-forming solution and its production

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JP2001048538A JP11224190A JP22419099A JP2001048538A JP 2001048538 A JP2001048538 A JP 2001048538A JP 11224190 A JP11224190 A JP 11224190A JP 22419099 A JP22419099 A JP 22419099A JP 2001048538 A JP2001048538 A JP 2001048538A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject solution useful as a titanium oxide coating agent or the like. SOLUTION: A method for producing this solution comprises the following procedure: a basic substance having hydroxyl group in an excess amount relative to that of the titanium is added to metallic titanium, or a solid titanium compound containing oxygen atom and/or hydrogen atom followed by addition of a hydrogen peroxide solution to form a solution, from which titanium ion, titanium-contg. ion and cations other than hydrogen ion are removed and an excess of the hydrogen peroxide solution in the solution is decomposed; the above operation is conducted plural times while keeping the solution at pH 3-10 until the total concentration of the above ions comes to <=1/2 of the titanium concentration.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、チタン酸化物形成
用溶液およびその製造方法に関し、とくに基体上にチタ
ン酸化物膜を形成させる等の目的で使用されるチタン酸
化物塗布剤に有用なチタン酸化物形成用溶液およびその
製造方法に関し、本発明において得られるチタン酸化物
形成用溶液は、各種材料への保護被膜、光触媒膜、紫外
線カット被膜、着色膜、誘電体膜、膜型センサー、酸化
チタンゾルの製造などに利用され得るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a titanium oxide forming solution and a method for producing the same, and more particularly, to a titanium oxide coating agent useful for forming a titanium oxide film on a substrate. Regarding the solution for forming an oxide and a method for producing the same, the solution for forming a titanium oxide obtained in the present invention is used for forming a protective film, a photocatalytic film, an ultraviolet cut film, a colored film, a dielectric film, a film type sensor, an oxidation film on various materials. It can be used for production of titanium sol and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】チタン酸化物膜の形成に用いられる塗布
剤としては、酸化チタン粉体スラリー、塩化チタンや硫
酸チタンの水溶液、金属アルコキシドの加水分解で作製
したゾル、ペルオキソチタン酸溶液、ペルオキソ基を含
むアナターゼゾル等が知られている。酸化チタン粉末を
用いる塗布方法は簡単であるが、緻密で密着性良好な膜
は得られ難く、またチタン酸化物は合成温度が一般に高
いため、高温度での焼成に耐える基体に限られるという
問題がある。
2. Description of the Related Art Titanium oxide powder slurries, aqueous solutions of titanium chloride and titanium sulfate, sols prepared by hydrolysis of metal alkoxides, peroxotitanic acid solutions, peroxo groups Are known. The application method using titanium oxide powder is simple, but it is difficult to obtain a dense and good-adhesion film. In addition, since titanium oxide generally has a high synthesis temperature, it is limited to a substrate that can withstand firing at a high temperature. There is.

【0003】酸化チタンの微粒子の分散液体を得るため
には、一般に酸あるいは有機溶剤が用いられている。
酸、有機溶剤では、塗布する基体自体を腐食する場合が
あり、また塩化チタンや硫酸チタン等の水溶液を塗布焼
成する方法はハロゲン化合物等の大気中への放出には問
題がある物質が生成するとともに、焼成温度も数百度以
上を必要とする。
In order to obtain a dispersion liquid of fine particles of titanium oxide, an acid or an organic solvent is generally used.
An acid or an organic solvent may corrode the substrate itself to be applied, and a method of applying and baking an aqueous solution such as titanium chloride or titanium sulfate produces a substance having a problem in releasing to the atmosphere such as a halogen compound. In addition, the firing temperature needs to be several hundred degrees or more.

【0004】一方、ゾルゲル法で作製された酸化チタン
ゾルは塗布や含浸処理が可能で、大面積の塗布、低温合
成が可能で工業的な利点が多いが、チタンテトライソプ
ロポキシドやテトラブチルチタネートなどの有機金属を
利用して塗布することが必要であり、原料が化学的に不
安定で温度や雰囲気に影響されやすく取り扱い難いとい
う問題もあり、さらにこれらの有機金属化合物は高価で
あった。
On the other hand, titanium oxide sols prepared by the sol-gel method can be applied or impregnated, can be applied over a large area, can be synthesized at low temperatures, and have many industrial advantages. However, titanium tetraisopropoxide, tetrabutyl titanate, etc. It is necessary to apply the organic metal by using the above organic metal, and there is a problem that the raw material is chemically unstable, is easily affected by temperature and atmosphere, and is difficult to handle, and further, these organic metal compounds are expensive.

【0005】また、ゾルゲル法は原料ゾル中に酸や有機
物質を含むので焼成除去するには400℃以上の加熱が
必要であり、また酸に侵されやすい材料には不適当であ
り、低温焼成では多孔質になりやすかった。また、ゾル
ゲル法は、塩化物等を原料とする方法と同様に基体の腐
蝕の問題や廃ガスを処理する必要があった。さらに、常
温では数日間放置するとゲル化や沈殿などが起こること
があるため、長期間の保存が難しく、塗布時時に基体な
どから混入する不純物でゲル化などが起こるので、工業
的な規模での利用には問題があった。
In addition, the sol-gel method requires heating at 400 ° C. or higher to remove by baking since the raw material sol contains an acid or an organic substance, and is unsuitable for materials which are easily attacked by acid. Then it was easy to become porous. In addition, the sol-gel method needs to deal with the problem of corrosion of the substrate and the treatment of waste gas, as in the method using a chloride or the like as a raw material. Furthermore, if left at room temperature for several days, gelation or precipitation may occur, making it difficult to store for a long period of time. There was a problem with the use.

【0006】また、ペルオキソチタン酸溶液およびペル
オキソチタン酸溶液を加熱処理して得られるアナターゼ
ゾルは低温でも密着性の塗布膜を作製することが可能で
基体の腐食や有害ガスの発生も少ないことから、チタン
酸化物の塗布剤として優れていることが知られている。
しかし、ペルオキソチタン酸溶液は、不安定であるため
に合成条件が制限されていた。例えば、特開昭62−2
52319号公報には、高純度の酸化チタン膜を作製す
るために、水素化チタンあるいはアルコキシチタンに直
接、過酸化水素水を添加して溶解し、最終的に過酸化水
素化チタンを含む液体を製造する方法が記載されてい
る。しかし、水素化チタンあるいはアルコキシチタン化
学安定性に欠けるとともに高価であり、過酸化水素水を
作用させた場合にかなりの発熱反応が起こって、異常な
増粘や白濁化などの悪影響が生じる欠点があった。した
がって、商業的に大量生産を行う場合には十分に冷却で
きないためにペルオキソチタン酸が重合して非常に増粘
し、光の透過を遮る程度にまで粒子が成長して濁を生じ
ることもあるので、塗布膜の密着性や密度が低下する問
題があり、そのために少量ずつしか製造することができ
ないという問題があった。
Further, the peroxotitanic acid solution and the anatase sol obtained by heat-treating the peroxotitanic acid solution can form an adherent coating film even at a low temperature, and cause little corrosion of the substrate and generation of harmful gases. It is known that it is excellent as a coating agent for titanium oxide.
However, the peroxotitanic acid solution was unstable, so that the synthesis conditions were limited. For example, JP-A-62-2
Japanese Patent No. 52319 discloses that in order to produce a high-purity titanium oxide film, a hydrogen peroxide solution is directly added to titanium hydride or alkoxytitanium to dissolve it, and finally a liquid containing titanium peroxide is prepared. A method of manufacture is described. However, titanium hydride or alkoxytitanium lacks chemical stability and is expensive, and when hydrogen peroxide water is applied, a considerable exothermic reaction occurs, resulting in an adverse effect such as abnormal thickening and white turbidity. there were. Therefore, when mass production is performed commercially, cooling cannot be performed sufficiently, so that peroxotitanic acid is polymerized and becomes very thick, and particles may grow to the extent that light transmission is interrupted and turbidity may occur. Therefore, there is a problem that the adhesion and the density of the coating film are reduced, and therefore, there is a problem that only a small amount can be manufactured.

【0007】また、特開昭63−35419号公報およ
び特開平1−224220号公報には、水酸化チタンの
ゲルあるいはゾルに、過酸化水素水を添加して作製され
るチタニルイオン過酸化水素錯体あるいはチタン酸の水
溶液の製造方法が記載されている。しかし、水酸化チタ
ンに直接過酸化水素水を添加するとペルオキソ化と溶液
化が同時に起こるため発熱が大きく、増粘および重合に
より粒子として成長し濁ることがあるという問題点があ
った。この方法によっても他の方法と同様に、製造量が
多くなると冷却による温度調整が難しくなり、溶液の増
粘や白濁化が起こることがあった。
JP-A-63-35419 and JP-A-1-224220 disclose titanyl ion hydrogen peroxide complexes prepared by adding aqueous hydrogen peroxide to a titanium hydroxide gel or sol. Alternatively, a method for producing an aqueous solution of titanic acid is described. However, if a hydrogen peroxide solution is directly added to titanium hydroxide, peroxo-formation and solution-formation occur at the same time, so there is a problem that heat generation is large and the particles grow and become cloudy due to thickening and polymerization. In this method, as in the other methods, when the production amount is large, it is difficult to adjust the temperature by cooling, and the solution may be thickened or clouded.

【0008】また、ペルオキソチタン酸水溶液は不純物
を十分に取り除かないと、完全に溶解したものが得られ
ないため、その工程中で作製される水酸化チタンのゲル
またはゾルであるチタン水和物の沈殿物の洗浄を十分に
行わなければならない。水酸化チタン等のチタン水和物
のゲルまたはゾルは、塩化チタンや硫酸チタンなどの水
溶液にアンモニアなどの塩基性物質を添加することによ
って製造されるが、添加の際には瞬間的に水酸化チタン
の析出が起こるので、不純物となるアンモニウムイオン
などの陽イオンや塩素イオンなどの陰イオンを吸着等に
よって取り込んだものとなる。
[0008] Further, since the peroxotitanic acid aqueous solution cannot be completely dissolved unless impurities are sufficiently removed, a titanium hydrate which is a gel or sol of titanium hydroxide produced in the process is not obtained. The precipitate must be thoroughly washed. A gel or sol of titanium hydrate such as titanium hydroxide is produced by adding a basic substance such as ammonia to an aqueous solution such as titanium chloride or titanium sulfate. Since precipitation of titanium occurs, cations such as ammonium ions and anions such as chlorine ions serving as impurities are taken in by adsorption or the like.

【0009】とくに、塩素イオンや硫酸イオンなどの陰
イオン不純物の残存量が多いと、過酸化水素水を添加し
た後に生成するペルオキソチタン酸の重合を促進し、透
明な水溶液が得られない場合があったり、増粘を引き起
こしていた。また、チタン水和物に吸着している不純物
イオンは精製水で繰り返し洗浄して濃度を低下させて、
過酸化水素水を作用させることにより透明なペルオキソ
チタン酸溶液を作成できるが、不純物濃度が少なくなる
とチタン水和物が沈殿し難くなるため、洗浄に非常に長
い時間が必要であった。また、本発明者等は、特許第2
875993号、特許第2938376号において、チ
タニア膜の形成用液体を提案しているが、これらの方法
に比べて更に製造方法が容易で、大量に製造しても特性
が優れた安定なチタニア膜の形成用液体を提供すること
が求められていた。
In particular, when the residual amount of anionic impurities such as chloride ions and sulfate ions is large, the polymerization of peroxotitanic acid generated after the addition of aqueous hydrogen peroxide is promoted, and a transparent aqueous solution may not be obtained. Or had caused thickening. In addition, impurity ions adsorbed on titanium hydrate are repeatedly washed with purified water to reduce the concentration,
A transparent solution of peroxotitanic acid can be prepared by the action of aqueous hydrogen peroxide, but if the concentration of impurities is low, it is difficult for titanium hydrate to precipitate, so that a very long time was required for cleaning. In addition, the present inventors have disclosed a patent
No. 875993 and Japanese Patent No. 2938376 propose liquids for forming a titania film. However, compared to these methods, the production method is easier and a stable titania film having excellent properties even when produced in large quantities. There was a need to provide a forming liquid.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、チタン酸化
物塗布剤等に使用するチタン酸化物形成用溶液およびそ
の製造方法を提供することを課題とするものであり、従
来のチタン酸化物形成用の製造方法の問題点を解決した
安定なチタン酸化物形成用溶液、およびそれによって得
られるアナターゼ微粒子の分散ゾルの新たな製造方法を
提供することを課題とするものである。また、原料から
チタン酸化物形成用溶液への反応過程で、不純物イオン
の調整によって溶液化を促進させた製造方法を提供する
ことを課題とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a titanium oxide forming solution used for a titanium oxide coating agent and the like and a method for producing the same. It is an object of the present invention to provide a stable solution for forming a titanium oxide, which solves the problems of the production method for titanium oxide, and a new method for producing a dispersion sol of anatase fine particles obtained thereby. It is another object of the present invention to provide a production method in which a solution is promoted by adjusting impurity ions in a reaction process from a raw material to a titanium oxide forming solution.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、チタン酸化物
形成用溶液において、金属チタン、または酸素、水素の
うちの少なくともいずれか1種を含有する固体状チタン
化合物に、チタンの量に対して過剰の水酸基を有する塩
基性物質を加え、さらに過酸化水素水を加えて溶液化し
たものであり、溶液中のチタンイオン、チタン含有イオ
ンおよび水素イオン以外の陽イオン濃度がチタン濃度の
1/2以下であるチタン酸化物形成用溶液である。ま
た、チタン酸化物形成用溶液の製造方法において、金属
チタン、または酸素、水素のうちの少なくともいずれか
1種を含有する固体状チタン化合物に、チタンの量に対
して過剰の水酸基を有する塩基性物質を加え、さらに過
酸化水素水を加えて生成した溶液中のチタンイオン、チ
タン含有イオンおよび水素イオン以外の陽イオンの除去
と過剰の過酸化水素水の分解工程を、溶液のpHを3〜
10に保持した状態で複数回行うチタン酸化物形成用溶
液の製造方法である。固体状チタン化合物が、チタン化
合物に塩基性物質を加えて生成するチタン水和物である
前記のチタン酸化物形成用溶液の製造方法である。チタ
ンの量に対して2倍以上の水酸基量の塩基性物質を添加
する前記のチタン酸化物形成用溶液の製造方法である。
The present invention relates to a method for forming a titanium oxide, comprising the steps of: adding a titanium metal or a solid titanium compound containing at least one of oxygen and hydrogen to a titanium oxide solution; And adding a basic substance having an excess of hydroxyl groups, and further adding a hydrogen peroxide solution to form a solution. The concentration of cations other than titanium ions, titanium-containing ions and hydrogen ions in the solution is 1/1/1 of the titanium concentration. It is a solution for forming a titanium oxide of 2 or less. Further, in the method for producing a solution for forming a titanium oxide, the basic titanium compound having an excess hydroxyl group with respect to the amount of titanium may be added to the titanium metal or the solid titanium compound containing at least one of oxygen and hydrogen. The process of removing the cations other than titanium ions, titanium-containing ions and hydrogen ions in the solution formed by adding the substance and further adding the hydrogen peroxide solution and decomposing the excess hydrogen peroxide solution is performed by adjusting the pH of the solution to 3 to 3.
This is a method for producing a titanium oxide forming solution, which is performed a plurality of times while holding at 10. The method for producing a solution for forming a titanium oxide as described above, wherein the solid titanium compound is a titanium hydrate formed by adding a basic substance to the titanium compound. This is a method for producing a titanium oxide-forming solution, wherein a basic substance having a hydroxyl group amount twice or more the amount of titanium is added.

【0012】また、チタン酸化物形成用溶液の製造方法
において、金属チタン、または酸素、水素のうちの少な
くともいずれか1種を含有する固体状チタン化合物に、
チタンの量に対して過剰の水酸基を有する塩基性物質を
加えてチタン化合物を析出分離した後に洗浄してチタン
イオン、チタン含有イオンおよび水素イオン以外の陽イ
オンの除去を行った後に、過酸化水素水を加えて溶解す
るチタン酸化物形成用溶液の製造方法である。
In the method for producing a solution for forming a titanium oxide, the method comprises the steps of: adding titanium metal or a solid titanium compound containing at least one of oxygen and hydrogen;
After adding a basic substance having a hydroxyl group in excess with respect to the amount of titanium and precipitating and separating the titanium compound, washing and removing cations other than titanium ions, titanium-containing ions and hydrogen ions, hydrogen peroxide This is a method for producing a titanium oxide forming solution that is dissolved by adding water.

【0013】溶液中のチタンイオン、チタン含有イオン
および水素イオン以外の陽イオン濃度がチタン濃度の1
/2以下である前記のチタン酸化物形成用溶液の製造方
法である。溶液中には、ペルオキソチタンが含まれてい
る前記のチタン酸化物形成用溶液の製造方法である。
The concentration of cations other than titanium ions, titanium-containing ions and hydrogen ions in the solution is 1% of the titanium concentration.
/ 2 or less. This is the method for producing a titanium oxide forming solution described above, wherein the solution contains peroxotitanium.

【0014】また、チタン酸化物塗布剤の製造方法にお
いて、金属チタン、または酸素、水素のうちの少なくと
もいずれか1種を含有する固体状チタン化合物に、チタ
ンの量に対して過剰の水酸基を有する塩基性物質を加
え、さらに過酸化水素水を加えて生成した溶液中のチタ
ンイオン、チタン含有イオンおよび水素イオン以外の陽
イオンの除去と過剰の過酸化水素水の分解を、溶液のp
Hを3〜10に保持した状態で複数回行うことにより、
チタンイオン、チタン含有イオンおよび水素イオン以外
の陽イオン濃度をチタン濃度に対して2分の1以下とし
た後に80℃以上の温度で加熱処理しアナターゼ粒子を
析出するチタン酸化物塗布剤の製造方法である。
[0014] In the method for producing a titanium oxide coating composition, the metal titanium or the solid titanium compound containing at least one of oxygen and hydrogen has an excessive hydroxyl group with respect to the amount of titanium. The removal of titanium ions, titanium-containing ions and cations other than hydrogen ions and the decomposition of excess hydrogen peroxide in the solution formed by adding a basic substance and further adding aqueous hydrogen peroxide are performed by p
By performing H several times while maintaining H at 3 to 10,
A method for producing a titanium oxide coating composition in which the concentration of cations other than titanium ions, titanium-containing ions and hydrogen ions is reduced to half or less of the titanium concentration, and then heat-treated at a temperature of 80 ° C. or more to precipitate anatase particles. It is.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明は、チタン化合物の作製用
の原料として特定の原料を用いるとともに、新規なチタ
ン化合物の溶液化と溶液中でのチタン酸化物の形成工程
とを組み合わせることによって特性の優れたチタン酸化
物の形成等に使用可能なチタン酸化物形成用溶液および
その製造方法を提供するものである。すなわち、金属チ
タン、あるいは酸素、水素の少なくとも1種を含むチタ
ン化合物に、チタン量に対して過剰の水酸基を有する塩
基性物質を加え、さらに過酸化水素水を作用させて溶解
した後に生成した溶液から、チタンの収率を低下させた
りすることなく塩基性物質を所定の濃度以下に低下させ
ることによって、安定したペルオキソ基を有するチタン
酸化物塗布剤等として好適なチタン酸化物形成用溶液が
得られることを見いだしたものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention uses a specific raw material as a raw material for producing a titanium compound, and combines a solution of a novel titanium compound with a step of forming a titanium oxide in a solution to obtain a characteristic. It is intended to provide a solution for forming a titanium oxide which can be used for the formation of a titanium oxide and the like, and a method for producing the same. That is, a solution formed after adding an excess of a basic substance having a hydroxyl group with respect to the amount of titanium to a metal titanium or a titanium compound containing at least one of oxygen and hydrogen, and further reacting and dissolving with a hydrogen peroxide solution. Thus, by lowering the basic substance to a predetermined concentration or less without lowering the yield of titanium, a titanium oxide forming solution suitable as a titanium oxide coating agent having a stable peroxo group is obtained. It is found that it can be done.

【0016】特に、従来チタン酸化物塗布剤からなる分
散剤の原料として利用されることが一般的ではなかっ
た、金属チタン、水素化チタン、チタン酸化物等の、チ
タンまたは水素、酸素の少なくとも1種とチタンとの化
合物を用いることによって、安定したチタン酸化物塗布
剤等として有用なペルオキソチタン酸の水溶液の製造方
法を提供するものである。
In particular, at least one of titanium, hydrogen, and oxygen, such as titanium metal, titanium hydride, and titanium oxide, which has not conventionally been generally used as a raw material of a dispersant comprising a titanium oxide coating agent. It is an object of the present invention to provide a method for producing an aqueous solution of peroxotitanic acid which is useful as a stable titanium oxide coating agent or the like by using a compound of a seed and titanium.

【0017】チタン、水素化チタン、チタン酸化物等に
塩基性物質と過酸化水素水を加えて溶解した溶液は、溶
解に使用した塩基性物質の種類と添加量、あるいは過酸
化水素水の添加量によって異なるものの、溶液の生成
後、数分から数日間は透明な溶液の状態を保持している
が、時間の経過とともに、溶液が白濁化したり、あるい
はゲル化などが起こり不安定なものである。また、冷却
によって保存が可能であるが、長期保存性の面では問題
があった。このようなチタン含有溶液の不安定性の原因
が、残留した塩基性物質と過酸化水素にあることに着目
し、塩基性物質を所定の濃度以下に除去するとともに、
過酸化水素の分解を行うことによって安定なチタン含有
化合物を得るものである。
A solution obtained by adding a basic substance and aqueous hydrogen peroxide to titanium, titanium hydride, titanium oxide, or the like and dissolving the same is based on the type and amount of the basic substance used for dissolution or the addition of the aqueous hydrogen peroxide. Although it varies depending on the amount, it remains a transparent solution for several minutes to several days after the solution is generated, but as the time elapses, the solution becomes cloudy or gels and becomes unstable. . In addition, it can be stored by cooling, but there is a problem in long-term storage. Focusing on the cause of the instability of such a titanium-containing solution being the remaining basic substance and hydrogen peroxide, while removing the basic substance to a predetermined concentration or less,
It is intended to obtain a stable titanium-containing compound by decomposing hydrogen peroxide.

【0018】チタンに対して過剰の塩基性物質と過酸化
水素を加えることによって作製したチタン含有溶液中に
溶解したチタンはヒドロキシル基が結合した錯体からな
る陰イオンの形態で存在している。したがって、溶液中
に陽イオン交換樹脂、ゼオライト等の陽イオンを交換あ
るいは補足する物質を添加した後にこれらの物質を取り
除くならば、溶解したチタンには影響を与えずに溶液中
に存在している塩基性物質に由来する陽イオンを除去す
ることが可能となる。
Titanium dissolved in a titanium-containing solution prepared by adding an excess of a basic substance and hydrogen peroxide to titanium is present in the form of an anion composed of a complex having a hydroxyl group bonded thereto. Therefore, if these substances are removed after adding substances that exchange or supplement cations such as cation exchange resin and zeolite in the solution, the dissolved titanium is present in the solution without affecting the titanium. Cations derived from basic substances can be removed.

【0019】ところが、塩基性物質に由来する陽イオン
を陽イオン交換樹脂等によって除去すると、塩基性物質
に由来の陽イオンと水素イオンとのイオン交換によって
溶液のpHが変化する。そして、pHが一定の値よりも
小さくなると溶液中のペルオキソチタン酸イオン等のチ
タン含有イオンがチタンイオン等の陽イオンとなり陽イ
オン交換樹脂に補足されて溶液中のチタンが失われるこ
ととなる。したがって、溶液中の塩基性物質に由来する
陽イオンの除去は、pH3以上において行うことが必要
であり、pHが4以上であることがより好ましい。
However, when cations derived from a basic substance are removed by a cation exchange resin or the like, the pH of the solution changes due to ion exchange between cations derived from the basic substance and hydrogen ions. When the pH is lower than a certain value, titanium-containing ions such as peroxotitanate ions in the solution become cations such as titanium ions and are captured by the cation exchange resin, so that titanium in the solution is lost. Therefore, it is necessary to remove the cation derived from the basic substance in the solution at pH 3 or more, and more preferably at pH 4 or more.

【0020】また、溶液中に過剰に加えた過酸化水素も
分解することが必要となるが、過酸化水素を急激に分解
するとpHの上昇や、溶解しているチタン化合物が析出
する等の問題が生じる。pHは、10以上に上昇させな
いことが必要であり、より好ましくは9以上に上昇させ
ないことが好ましい。そこで、本発明の方法では、塩基
性物質の除去過程および過酸化水素の分解過程の溶液の
pHを所定の範囲内に保持するために、塩基性物質由来
の陽イオンの除去と過酸化水素の分解を複数回に分けて
行うことを特徴としている。
In addition, it is necessary to decompose hydrogen peroxide excessively added to the solution. However, when hydrogen peroxide is rapidly decomposed, there are problems such as an increase in pH and precipitation of a dissolved titanium compound. Occurs. It is necessary not to raise the pH to 10 or more, and more preferably not to 9 or more. Therefore, in the method of the present invention, in order to maintain the pH of the solution in the process of removing the basic substance and the process of decomposing hydrogen peroxide within a predetermined range, the removal of cations derived from the basic substance and the removal of hydrogen peroxide are performed. It is characterized in that the decomposition is performed a plurality of times.

【0021】なお、本発明において、溶液中の陽イオン
の濃度は、溶液中において解離したものの濃度を意味す
るのではなく、解離していないもの、配位したもの等の
分析において測定されるものの全量を意味する。同様に
チタン濃度についても、溶液中の存在形態を問わず、溶
液中に存在しているチタンの全量を意味する。
In the present invention, the concentration of the cation in the solution does not mean the concentration of the dissociated one in the solution, but the concentration of the cation measured in the analysis of the undissociated one or the coordinated one. Means the whole amount. Similarly, the titanium concentration means the total amount of titanium present in the solution, regardless of the form in which the titanium exists.

【0022】以下に塩基性物質由来の陽イオンの除去と
過酸化水素の分解方法の一例を説明する。 1.金属チタン、またはチタンと水素、酸素の少なくと
もいずれか一方を含有するチタン化合物を塩基性物質と
過酸化水素水とを加えて溶液化したチタン含有溶液に、
陽イオン交換樹脂を加えてpH3〜6程度の弱酸ないし
は中性域の範囲内に保持して塩基性物質由来の陽イオン
を除去する。 2.次いで、チタン含有溶液をそのまま放置、撹拌、超
音波照射、あるいは加熱処理することにより、過酸化水
素を分解し、その際にチタン含有溶液のpHの上昇はp
H7〜10までの範囲内とする。 3.再度、上記の1と同様にチタン含有溶液に陽イオン
交換樹脂を少量加えて脱イオン化し、pH3〜6程度の
弱酸または中性の範囲内で塩基性物質由来の陽イオンを
除去し、引き続き2と同様の処理を行う。
An example of a method for removing cations derived from basic substances and decomposing hydrogen peroxide will be described below. 1. Metallic titanium, or titanium and hydrogen, a titanium-containing solution obtained by adding a basic substance and aqueous hydrogen peroxide to a titanium compound containing at least one of oxygen,
A cation exchange resin is added, and the pH is maintained within a range of weak acid or neutral range of about 3 to 6 to remove cations derived from basic substances. 2. Then, the hydrogen peroxide is decomposed by leaving the titanium-containing solution as it is, stirring, irradiating with an ultrasonic wave, or performing a heat treatment.
The range is from H7 to H10. 3. Again, a small amount of a cation exchange resin is added to the titanium-containing solution and deionized in the same manner as in 1 above to remove weak acids having a pH of about 3 to 6 or cations derived from basic substances within a neutral range. The same processing is performed.

【0023】以上の工程では、最初の塩基性物質由来の
陽イオンの最初の除去工程では、溶液中に大量の過酸化
水素が存在しているので陽イオンの除去を十分に行うこ
とができないので、pHが3〜6程度の範囲内とし、4
〜6の範囲とすることが好ましい。引き続く過酸化水素
の分解工程では、大量の過酸化水素を分解するとペルオ
キソチタンの水和物の沈殿物が析出する可能性があるの
で、過酸化水素の分解は、pHが7〜9程度の範囲内で
行うことが必要となる。
In the above steps, in the first step of removing the cations derived from the basic substance, the cations cannot be sufficiently removed because a large amount of hydrogen peroxide is present in the solution. , The pH is in the range of about 3 to 6,
It is preferably in the range of 6 to 6. In the subsequent hydrogen peroxide decomposition step, when a large amount of hydrogen peroxide is decomposed, a precipitate of hydrated peroxotitanium may be deposited, so that the decomposition of hydrogen peroxide is carried out at a pH in the range of about 7 to 9. It is necessary to do within.

【0024】そして、引き続く塩基性物質由来の陽イオ
ンの除去と過酸化水素の分解を、チタン酸化物形成用溶
液中のチタンが陽イオン除去工程で失われたり、ペルオ
キソチタンが重合物を形成して沈殿等を生じることがな
いようにすることが必要である。得られるチタン酸化物
形成用溶液中の塩基性物質由来の陽イオン濃度は、チタ
ン濃度に対して少なくする方が好ましく、2分の1以下
の濃度とすることが好ましい。この様な濃度とすること
によって、塗布剤として安定に存在させることができ
る。
Then, the subsequent removal of the cation derived from the basic substance and the decomposition of the hydrogen peroxide, the titanium in the titanium oxide forming solution is lost in the cation removal step, or the peroxotitanium forms a polymer. It is necessary to prevent precipitation from occurring. The concentration of the cation derived from the basic substance in the obtained titanium oxide forming solution is preferably lower than the titanium concentration, and more preferably less than half. With such a concentration, it can be stably present as a coating agent.

【0025】本発明においてチタン、あるいはチタン化
合物の溶解に使用する塩基性物質としてはアンモニア
水、アルカリ金属水酸化物水溶液、テトラアルキルアン
モニウム水溶液などを用いることができるが、チタン酸
化物形成用溶液を塗布剤として使用してチタン酸化物の
塗布膜を形成する際に、揮発、分解によって除去するこ
とが容易なアンモニア水、テトラアルキルアンモニウム
等の金属元素を含有しないものが好ましく、とくにアン
モニア水が好ましい。
In the present invention, as a basic substance used for dissolving titanium or a titanium compound, aqueous ammonia, an aqueous alkali metal hydroxide solution, an aqueous tetraalkylammonium solution and the like can be used. When forming a coating film of titanium oxide by using as a coating agent, ammonia water which is easily removed by volatilization and decomposition, preferably does not contain a metal element such as tetraalkylammonium, particularly preferably ammonia water .

【0026】また、チタンもしくはチタン化合物の溶解
に使用する塩基性物質の量は、チタンのモル数に対して
2倍以上とすることが好ましく、より好ましくは4倍以
上の量である。また、水酸基を含まないチタン化合物の
場合には、4倍以上の量を用いることが好ましく、より
好ましくは6倍以上である。塩基性物質および過酸化水
素水による溶解は、常温でも可能であるが、加熱して反
応を促進しても良い。
The amount of the basic substance used for dissolving titanium or the titanium compound is preferably at least twice, more preferably at least four times, the number of moles of titanium. In the case of a titanium compound containing no hydroxyl group, the amount is preferably 4 times or more, more preferably 6 times or more. Dissolution with a basic substance and aqueous hydrogen peroxide is possible at room temperature, but the reaction may be promoted by heating.

【0027】チタン酸化物形成用溶液の原料とするチタ
ン含有物質は、チタン鉱物等から得られた金属チタン、
または水素、酸素のいずれか1種を含有するチタン化合
物を用いることができるが、四塩化チタン等の可溶性チ
タン化合物の水溶液に過酸化水素水を添加した後にアン
モニア水等の塩基性物質を添加して得られたチタン水和
物、チタン酸化物等から塩化物イオン等の陰イオンを除
去することによって得られたものを用いても良い。本発
明において、塩基性物質由来の陽イオンの除去は、陽イ
オン交換樹脂、ゼオライト等を用いる方法以外にも、イ
オン交換膜を用いた電気透析、透析、逆浸透等の方法に
よって行っても良い。
The titanium-containing substance used as the raw material of the titanium oxide forming solution is metallic titanium obtained from a titanium mineral or the like,
Alternatively, a titanium compound containing any one of hydrogen and oxygen can be used. However, a hydrogen peroxide solution is added to an aqueous solution of a soluble titanium compound such as titanium tetrachloride, and then a basic substance such as ammonia water is added. Those obtained by removing anions such as chloride ions from titanium hydrate, titanium oxide or the like obtained by the above method may be used. In the present invention, the removal of cations derived from a basic substance may be performed by a method such as electrodialysis using an ion exchange membrane, dialysis, or reverse osmosis, in addition to the method using a cation exchange resin or zeolite. .

【0028】金属チタン、またはチタン含有化合物に塩
基性物質を加え、さらに過酸化水素水を加えて溶解して
得られたチタン酸化物形成用溶液から析出等の操作をす
ることなく目的の溶液を作製する方法のみではなく、チ
タンまたはチタン化合物を溶解した溶液をそのまま放置
するか、あるいは加熱してチタン化合物の沈殿を析出さ
せ、その後洗浄して塩基性物質に由来する陽イオンを洗
浄して所望の濃度以下に減少させた後に、さらに過酸化
水素水を作用させることによってチタン酸化物形成用溶
液を作製することもできる。
A basic solution is added to titanium metal or a titanium-containing compound, and a hydrogen peroxide solution is further added to dissolve the target solution without performing operations such as precipitation from a titanium oxide forming solution. Not only the preparation method, but also a solution in which titanium or a titanium compound is dissolved is allowed to stand as it is or is heated to precipitate a titanium compound, and then washed to remove cations derived from a basic substance. After reducing the concentration to not more than the concentration of hydrogen peroxide, a solution for forming titanium oxide can be prepared by further applying a hydrogen peroxide solution.

【0029】また、上記の方法によって作製したチタン
酸化物形成用溶液中の塩基性物質由来の陽イオン濃度を
チタン濃度に対して2分の1以下、好ましくは4分の1
以下に脱陽イオンした後に80℃以上の温度に加熱する
か、あるいはオートクレーブで加圧下で加熱処理するこ
とにによってアナターゼ微粒子が分散したアナターゼゾ
ルからなるチタン酸化物塗布剤を作製することができ
る。
The concentration of the cation derived from the basic substance in the titanium oxide forming solution prepared by the above method is less than half, preferably one quarter, of the titanium concentration.
A titanium oxide coating composition comprising an anatase sol in which anatase fine particles are dispersed can be prepared by heating to a temperature of 80 ° C. or higher after decationization or by heating under an autoclave under pressure.

【0030】また、チタン酸化物形成用溶液からチタン
化合物を析出させた後に、チタン化合物を再度溶液化す
るチタン化合物のペルオキソ化の工程中で添加する過酸
化水素水の量は過酸化水素/チタンの比が1以上必要
で、それ以下では、完全にペルオキソ化が困難であり、
添加した過酸化水素水が反応することなく分解が起こる
こともあるので、過酸化水素/チタンの比が1よりも過
剰に加えることが好ましい。反応温度は常温、加熱のい
ずれでも良いが、原料が酸化物のような安定なものを使
用する場合は、高い温度のほうが反応を早く進ませるこ
とができる。しかし、温度が高いとアンモニア等の揮発
性の塩基性物質は逃散しやすく、また、加えた過酸化水
素自体が分解し易く、原料を完全に溶液化する前に濁っ
たり、ゲル化したり沈殿が生成することがある。塩基性
物質が多く含まれていると反応温度を上げてもアナター
ゼ等のチタン酸化物が結晶化することは少ないが、80
℃以下で反応させることが好ましい。また、撹拌するこ
とによって反応を促進することができる。
Further, after the titanium compound is precipitated from the titanium oxide forming solution, the amount of the hydrogen peroxide solution added during the peroxo-forming step of the titanium compound in which the titanium compound is re-solved is hydrogen peroxide / titanium. Is required to be 1 or more, and below it, it is difficult to completely peroxotify,
Since decomposition may occur without the added aqueous hydrogen peroxide reacting, it is preferable to add the hydrogen peroxide / titanium ratio in excess of 1. The reaction temperature may be either normal temperature or heating. However, when a stable material such as an oxide is used as the raw material, a higher temperature allows the reaction to proceed faster. However, when the temperature is high, volatile basic substances such as ammonia easily escape, and the added hydrogen peroxide is easily decomposed, so that the raw material becomes cloudy, gels or precipitates before completely turning the solution into solution. May be generated. When a large amount of a basic substance is contained, titanium oxide such as anatase rarely crystallizes even if the reaction temperature is increased.
Preferably, the reaction is carried out at a temperature of not more than ℃. The reaction can be promoted by stirring.

【0031】本発明のチタン酸化物形成用水溶液は、基
体上に塗布した後に200℃未満で加熱することによっ
て非晶質の酸化チタン膜を作製することができる。ま
た、200℃以上に加熱すれば結晶性の緻密な酸化チタ
ン膜を作製できる。これらの膜は耐酸性に優れ、各種の
防蝕性被覆として利用できる。また、本発明のチタン酸
化物形成用水溶液から作製したアナターゼゾルの分散液
は塗布するのみで結晶性のチタニア膜が形成できるた
め、加熱処理をできない材料の塗布剤として有用であ
る。また、アナターゼゾルの分散液は本発明の安定なチ
タン酸化物形成用溶液と任意の割合で混合して塗布剤と
して利用することもでき、これによって密着性に優れた
アナターゼ膜を形成することができる。また、安定なチ
タン酸化物形成用溶液およびアナターゼゾルの分散液の
両者を用いて合成樹脂等の基体上に本発明のチタン酸化
物形成用溶液を塗布した後に、その上にアナターゼゾル
の分散液を塗布して層形成すれば、表面のチタン酸化物
層の光触媒作用によって基材の有機物の分解等が起こ
り、塗布したチタン酸化物層が基体から剥離することを
防止することができる。
The aqueous solution for forming a titanium oxide of the present invention can be applied to a substrate and then heated at less than 200 ° C. to form an amorphous titanium oxide film. Further, by heating to 200 ° C. or more, a crystalline and dense titanium oxide film can be manufactured. These films have excellent acid resistance and can be used as various corrosion-resistant coatings. Further, a dispersion of anatase sol prepared from the aqueous solution for forming a titanium oxide of the present invention can form a crystalline titania film only by coating, and thus is useful as a coating agent for a material that cannot be subjected to heat treatment. Further, the dispersion liquid of anatase sol can be used as a coating agent by mixing with a stable titanium oxide forming solution of the present invention at an arbitrary ratio, thereby forming an anatase film having excellent adhesion. it can. Further, after applying the titanium oxide forming solution of the present invention onto a substrate such as a synthetic resin using both the stable titanium oxide forming solution and the anatase sol dispersion, the anatase sol dispersion Is applied to form a layer, the photocatalytic action of the titanium oxide layer on the surface causes decomposition or the like of the organic substance of the substrate to occur, thereby preventing the applied titanium oxide layer from peeling off from the substrate.

【0032】本発明のチタン酸化物形成用溶液は、保護
被膜や光触媒層の形成等の目的に利用可能であり、高密
度で密着性の良い膜を比較的低い温度で得ることができ
る。また、本発明のチタン酸化物形成用溶液から得られ
るチタン酸化物微粒子は、分散性に優れており、あらか
じめ各種の固体微粒子と混合して、超音波分散装置、ボ
ールミル等で分散させた後に塗布して乾燥焼成すること
によって得られる酸化チタン膜中に、他の微粒子を担持
あるいは分散した複合体を作製することも可能である。
また、塗布する基体としては、セラミックス、陶磁器、
金属、プラスチックス、繊維、建材等を用いることがで
き、また、多孔体の内部や粉体の表面処理を行なうこと
も可能である。
The solution for forming a titanium oxide of the present invention can be used for the purpose of forming a protective film or a photocatalyst layer, and a film having a high density and good adhesion can be obtained at a relatively low temperature. Further, the titanium oxide fine particles obtained from the titanium oxide forming solution of the present invention are excellent in dispersibility, and are mixed with various solid fine particles in advance, and then dispersed by an ultrasonic dispersing device, a ball mill or the like, and then coated. It is also possible to produce a composite in which other fine particles are supported or dispersed in a titanium oxide film obtained by drying and firing.
In addition, as a substrate to be applied, ceramics, ceramics,
Metals, plastics, fibers, building materials, and the like can be used, and the inside of the porous body and the surface treatment of the powder can be performed.

【0033】[0033]

【実施例】以下に、本発明を実施例および比較例により
説明する。 実施例1 チタン原料として二酸化チタンを使用した。二酸化チタ
ン(日本アエロジル社製二酸化チタンP25)を0.8
g秤量し、濃度25重量%アンモニア水の2倍希釈液を
15ml添加し、濃度30重量%過酸化水素水を40m
l加えて蒸留水で100mlとして撹拌し、これを25
℃で2日間放置して溶解し黄色透明の溶液を得た。チタ
ン濃度は0.1mol/l、アンモニウム濃度は1.1
mol/lであった。
The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples. Example 1 Titanium dioxide was used as a titanium raw material. 0.8% titanium dioxide (Titanium dioxide P25 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
g, and 15 ml of a two-fold dilution of 25% by weight ammonia water was added.
and stirred with distilled water to make 100 ml.
The solution was left standing at 2 ° C. for 2 days to obtain a yellow transparent solution. The titanium concentration is 0.1 mol / l and the ammonium concentration is 1.1
mol / l.

【0034】次いで、蒸留水で洗浄したH+ 置換型陽イ
オン交換樹脂(オルガノ製アンバーライトIR118)
を得られた溶液中に、30gを徐々に投入して撹拌しp
H5とした。添加した陽イオン交換樹脂を分離した後に
超音波照射し、pH8となるまで過酸化水素の分解を行
った。なお、過酸化水素の分解は、液中からの気泡の発
生によって確認することができる。
Next, an H + -substituted cation exchange resin washed with distilled water (Amberlite IR118 manufactured by Organo)
30 g was gradually added to the obtained solution, and the mixture was stirred.
H5. After the added cation exchange resin was separated, it was irradiated with ultrasonic waves to decompose hydrogen peroxide until the pH reached 8. The decomposition of hydrogen peroxide can be confirmed by the generation of bubbles from the liquid.

【0035】さらに、先の陽イオン交換樹脂による陽イ
オンの除去と同様の操作で溶液のpHを5とした後に、
過酸化水素の分解と陽イオン交換樹脂による陽イオンの
除去の操作をそれぞれ2回行いpH5のチタン酸化物形
成用水溶液を得た。得られた溶液中のアンモニウム濃度
は0.01mol/lであった。
Further, after the pH of the solution was adjusted to 5 by the same operation as the cation removal with the cation exchange resin,
The operations of decomposing hydrogen peroxide and removing cations with a cation exchange resin were performed twice, respectively, to obtain an aqueous solution for forming a titanium oxide having a pH of 5. The ammonium concentration in the obtained solution was 0.01 mol / l.

【0036】また、得られた溶液を25℃で乾燥した粉
末を、X線回折装置(理学電機製RAD−B)によっ
て、銅ターゲットを用い、加速電圧30kV、電流15
mAの測定条件で測定し、その結果を図1に示す。得ら
れた液体は非晶質であった。また、25℃で乾燥した粉
末を臭化カリウムと混合して錠剤を形成した臭化カリウ
ム錠剤法によって、フーリエ変換赤外線吸収スペクトル
測定装置(日本分光製FT/IR−5300)で透過法
によって測定し、その結果を図2に示す。900cm-1
付近に吸収が認められ、ペルオキソ基が存在しているこ
とが確認できた。また、25℃において、30日間放置
しても沈殿物の析出は無く、溶液の性状に変化はなかっ
た。
A powder obtained by drying the obtained solution at 25 ° C. was subjected to an X-ray diffractometer (RAD-B manufactured by Rigaku Corporation) using a copper target at an acceleration voltage of 30 kV and a current of 15 kV.
The measurement was performed under mA measurement conditions, and the results are shown in FIG. The obtained liquid was amorphous. The powder dried at 25 ° C. was mixed with potassium bromide to form tablets, and the powder was measured by a potassium bromide tablet method using a Fourier transform infrared absorption spectrometer (FT / IR-5300 manufactured by JASCO Corporation) by a transmission method. The result is shown in FIG. 900cm -1
Absorption was observed in the vicinity, and it was confirmed that a peroxo group was present. In addition, no precipitate was deposited even after standing at 25 ° C. for 30 days, and there was no change in the properties of the solution.

【0037】また、全ての実施例、比較例においてチタ
ン濃度、およびアンモニウム濃度野測定は以下の測定方
法によって測定した。 (チタン濃度の測定方法)試料の任意の量を採取して蒸
留水で200倍に希釈し、ICP発光分光分析装置(島
津製作所製ICPS−2000)を用い、チタン標準液
から(和光純薬工業製 濃度1000ppm)から調製
した濃度10ppm、20ppmおよび40ppmの標
準液によって作成した検量線からチタン濃度を測定し
た。
In all Examples and Comparative Examples, the titanium concentration and the ammonium concentration were measured by the following measuring methods. (Measurement method of titanium concentration) An arbitrary amount of a sample is sampled, diluted 200 times with distilled water, and, using an ICP emission spectrophotometer (ICPS-2000 manufactured by Shimadzu Corporation), a titanium standard solution is used to obtain (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) The concentration of titanium was measured from a calibration curve prepared from standard solutions having concentrations of 10 ppm, 20 ppm, and 40 ppm prepared from the product (concentration: 1000 ppm).

【0038】(アンモニウム濃度の測定方法)試料の任
意の量を採取し、過酸化水素が含まれている場合には完
全に分解した後に10倍に希釈し、その1mlを容器に
採取し、蒸留水20mlと濃度0.35mol/lの硫
酸亜鉛水溶液を1ml加え、さらに30gの水酸化ナト
リウムと25gの炭酸ナトリウムを蒸留水200mlに
溶解したアルカリ液を加えてpHを10.5とした。次
いで、1.3mol/lのナトリウムフェノラート溶液
10mlと0.15mol/lのエチレンジアミン四酢
酸二ナトリウム溶液1mlを加えて撹拌し、1容量%次
亜塩素酸ナトリウム水溶液5mlを加え蒸留水を加えて
50mlとして撹拌し、30分経過後に濾過した。得ら
れた濾液の630nmにおける吸光度を分光光度計(島
津製作所製UV−2100)によって測定した。また、
塩化アンモニウム(特級試薬)を溶解して希釈して標準
液を調製し、試験液と同様の方法によって測定して検量
線を作成し試験液の濃度を求めた。
(Method for Measuring Ammonium Concentration) An arbitrary amount of a sample is sampled, and if hydrogen peroxide is contained, it is completely decomposed and then diluted 10-fold, and 1 ml thereof is sampled in a container and distilled. 20 ml of water and 1 ml of an aqueous solution of zinc sulfate having a concentration of 0.35 mol / l were added, and an alkaline solution obtained by dissolving 30 g of sodium hydroxide and 25 g of sodium carbonate in 200 ml of distilled water was added to adjust the pH to 10.5. Next, 10 ml of a 1.3 mol / l sodium phenolate solution and 1 ml of a 0.15 mol / l disodium ethylenediaminetetraacetate solution were added, followed by stirring, 5 ml of a 1% by volume aqueous sodium hypochlorite solution was added, and distilled water was added. The mixture was stirred at 50 ml and filtered after 30 minutes. The absorbance at 630 nm of the obtained filtrate was measured with a spectrophotometer (UV-2100 manufactured by Shimadzu Corporation). Also,
A standard solution was prepared by dissolving and diluting ammonium chloride (special grade reagent), and a standard curve was prepared by measurement in the same manner as the test solution to determine the concentration of the test solution.

【0039】実施例2 チタン原料として金属チタンを用いた。金属チタン粉末
(和光純薬製 金属チタン粉末)を0.48g秤量し、
濃度25重量%アンモニア水の2倍希釈液を7ml添加
し、濃度30重量%過酸化水素水を20ml加えて蒸留
水で100mlとして撹拌し、これを25℃で24時間
放置し溶解して黄色透明の溶液を得た。チタン濃度は
0.1mol/l、アンモニウム濃度は0.6mol/
lであった。
Example 2 Metallic titanium was used as a titanium raw material. 0.48 g of titanium metal powder (metal titanium powder manufactured by Wako Pure Chemical Industries) is weighed,
7 ml of a 2 times diluted solution of 25% by weight aqueous ammonia was added, 20 ml of 30% by weight aqueous hydrogen peroxide was added, and the mixture was stirred with distilled water to 100 ml. Was obtained. The titanium concentration is 0.1 mol / l and the ammonium concentration is 0.6 mol / l.
l.

【0040】次いで、蒸留水で洗浄したH+ 置換型陽イ
オン交換樹脂(オルガノ製アンバーライトIR118)
の30gを得られた溶液中に徐々に投入して撹拌しpH
5に達した時点で添加した陽イオン交換樹脂の分離後、
超音波照射して過酸化水素の分解を行い、pHが8とな
ったところで再度陽イオン交換樹脂を5gを投入してp
Hを4にした。
Next, an H + -substituted cation exchange resin washed with distilled water (Amberlite IR118 manufactured by Organo)
And slowly stirred into the resulting solution to obtain pH
After the separation of the cation exchange resin added when reaching 5,
Decompose hydrogen peroxide by irradiating ultrasonic waves, and when the pH becomes 8, add 5 g of cation exchange resin again and p
H was set to 4.

【0041】さらに、先の過酸化水素の分解の操作と陽
イオン交換樹脂による陽イオンの除去の操作をそれぞれ
2回行いpH5のチタン酸化物形成用水溶液を得た。チ
タン濃度は、0.1mol/lであり、アンモニウム濃
度は0.01mol/lであった。
Further, the operation of decomposing hydrogen peroxide and the operation of removing cations with a cation exchange resin were performed twice, respectively, to obtain an aqueous solution for forming a titanium oxide having a pH of 5. The titanium concentration was 0.1 mol / l and the ammonium concentration was 0.01 mol / l.

【0042】また、得られた溶液を実施例1と同様に乾
燥して得られた粉末を、X線回折装置によって測定した
ところ、非晶質であった。また、実施例1と同様にフー
リエ変換赤外線吸収スペクトル測定装置によって測定し
たところ900cm-1付近に吸収が認められ、ペルオキ
ソ基が存在していることが確認できた。
The powder obtained by drying the obtained solution in the same manner as in Example 1 was measured by an X-ray diffractometer to find that it was amorphous. Further, when measured by a Fourier transform infrared absorption spectrum measuring apparatus in the same manner as in Example 1, absorption was observed at around 900 cm -1 , confirming that a peroxo group was present.

【0043】実施例3 チタン原料として四塩化チタンを用いた。濃度60重量
%四塩化チタン水溶液5mlを蒸留水で500mlに希
釈した溶液に、濃度25重量%アンモニア水の10倍希
釈液を滴下してpHを7とし、白色ゲル状の水酸化チタ
ンを沈殿させ、ろ過洗浄を行い、濾別残渣を蒸留水で全
量を150mlとした。次に、濃度25重量%アンモニ
ア水の4倍希釈液25mlおよび濃度30重量%過酸化
水素水を20mlおよび蒸留水を加えて放置し、12時
間後にチタンを含む黄色液体250mlを得た。得られ
たチタン含有溶液のチタン濃度は0.1mol/l、ア
ンモニウム濃度は0.38mol/l、塩素濃度は0.
0086mol/lであった。
Example 3 Titanium tetrachloride was used as a titanium raw material. To a solution obtained by diluting 5 ml of a 60% by weight aqueous solution of titanium tetrachloride to 500 ml with distilled water, a 10-fold diluted solution of 25% by weight aqueous ammonia was dropped to adjust the pH to 7, and a white gel-like titanium hydroxide was precipitated. After filtration and washing, the filtration residue was adjusted to a total volume of 150 ml with distilled water. Next, 25 ml of a 4-fold diluted solution of 25% by weight aqueous ammonia and 20 ml of 30% by weight aqueous hydrogen peroxide and distilled water were added and left to stand. After 12 hours, 250 ml of a yellow liquid containing titanium was obtained. The titanium concentration of the obtained titanium-containing solution was 0.1 mol / l, the ammonium concentration was 0.38 mol / l, and the chlorine concentration was 0.1 mol / l.
It was 0086 mol / l.

【0044】次いで、得られた溶液中に蒸留水で洗浄し
たH+ 置換型陽イオン交換樹脂(オルガノ製アンバーラ
イトIR118)を50g投入して1時間放置し、アン
モニウムイオンを除去した後に添加した陽イオン交換樹
脂を分離除去し、更に溶液を7℃に保持した状態で濃度
30重量%過酸化水素水10mlを加えて黄色透明のペ
ルオキソチタン酸水溶液を得た。この液中のアンモニウ
ム濃度は0.011mol/lであった。
Next, 50 g of an H + -substituted cation exchange resin (Amberlite IR118 manufactured by Organo) washed with distilled water was added to the obtained solution, and left for 1 hour to remove ammonium ions. The ion-exchange resin was separated and removed, and 10 ml of a 30% by weight hydrogen peroxide solution was added while keeping the solution at 7 ° C. to obtain a yellow transparent aqueous peroxotitanic acid solution. The ammonium concentration in this solution was 0.011 mol / l.

【0045】また、得られた溶液を実施例1と同様に乾
燥して得られた粉末を、X線回折装置によって測定した
ところ、非晶質であった。また、実施例1と同様にフー
リエ変換赤外線吸収スペクトル測定装置によって測定し
たところ900cm-1付近に吸収が認められ、ペルオキ
ソ基が存在していることが確認できた。
The powder obtained by drying the obtained solution in the same manner as in Example 1 was measured by an X-ray diffractometer to find that it was amorphous. Further, when measured by a Fourier transform infrared absorption spectrum measuring apparatus in the same manner as in Example 1, absorption was observed at around 900 cm -1 , confirming that a peroxo group was present.

【0046】実施例4 チタン原料として四塩化チタンを用いた。濃度60重量
%四塩化チタン水溶液5mlを蒸留水で500mlに希
釈した溶液に、濃度25重量%アンモニア水の10倍希
釈液を滴下してpHを7とし、白色ゲル状の水酸化チタ
ンを沈殿させ、ろ過洗浄を行い、残渣物を蒸留水で全量
を150mlとし、この液を氷水で10℃以下に冷却し
ながら濃度30重量%過酸化水素水を20ml加えて1
2時間反応させ黄色半透明のチタン酸化物形成用溶液を
得た。
Example 4 Titanium tetrachloride was used as a titanium raw material. To a solution obtained by diluting 5 ml of a 60% by weight aqueous solution of titanium tetrachloride to 500 ml with distilled water, a 10-fold diluted solution of 25% by weight aqueous ammonia was dropped to adjust the pH to 7, and a white gel-like titanium hydroxide was precipitated. After filtration and washing, the residue was made up to a total volume of 150 ml with distilled water, and the solution was cooled to 10 ° C. or lower with ice water, and 20 ml of a 30% by weight hydrogen peroxide solution was added thereto.
The reaction was carried out for 2 hours to obtain a yellow translucent solution for forming a titanium oxide.

【0047】得られたチタン酸化物形成用溶液に陰イオ
ン交換樹脂(オルガノ製アンバーライトIRA410)
を1N水酸化ナトリウムで1時間処理した後に洗浄し
て、OH- 置換型としたもの30gを投入して3時間放
置後、陰イオン交換樹脂を分離した後に濃度25重量%
アンモニア水の4倍希釈液25mlおよび濃度30重量
%過酸化水素水を10mlを加えて放置し、12時間後
にチタンを含む黄色液体250mlを得た。チタン濃度
は0.1mol/l、アンモニウム濃度は0.39mo
l/l、塩素濃度は0.0039mol/lであった。
An anion exchange resin (Amberlite IRA410 manufactured by Organo) was added to the obtained titanium oxide forming solution.
It was washed after 1 hour with 1N sodium hydroxide, OH - after 3 hours left to put 30g those with substituted, concentration after separation of the anion exchange resin 25 wt%
25 ml of a 4 times dilution of aqueous ammonia and 10 ml of a 30% by weight aqueous solution of hydrogen peroxide were added and allowed to stand. After 12 hours, 250 ml of a yellow liquid containing titanium was obtained. Titanium concentration 0.1mol / l, ammonium concentration 0.39mo
l / l and the chlorine concentration were 0.0039 mol / l.

【0048】次いで、蒸留水で洗浄したH+ 置換型陽イ
オン交換樹脂(オルガノ製アンバーライトIR118)
を得られた溶液中に50gを投入して1時間放置し、残
留したアンモニウムイオンを除去した後に添加した陽イ
オン交換樹脂を分離除去し、さらに、溶液を冷却して7
℃に保持した状態で濃度30重量%過酸化水素を10m
l加えて黄色透明の溶液を得た。溶液中のアンモニウム
濃度は0.013mol/lであった。
Next, an H + -substituted cation exchange resin washed with distilled water (Amberlite IR118 manufactured by Organo)
50 g was put into the obtained solution and allowed to stand for 1 hour to remove the remaining ammonium ions. Then, the added cation exchange resin was separated and removed.
10% hydrogen peroxide at a concentration of 30% by weight while maintaining
1 to give a clear yellow solution. The ammonium concentration in the solution was 0.013 mol / l.

【0049】また、得られた溶液を実施例1と同様に乾
燥して得られた粉末を、X線回折装置によって測定した
ところ、非晶質であった。また、実施例1と同様にフー
リエ変換赤外線吸収スペクトル測定装置によって測定し
たところ900cm-1付近に吸収が認められ、ペルオキ
ソ基が存在していることが確認できた。
The powder obtained by drying the obtained solution in the same manner as in Example 1 was measured by an X-ray diffractometer to find that it was amorphous. Further, when measured by a Fourier transform infrared absorption spectrum measuring apparatus in the same manner as in Example 1, absorption was observed at around 900 cm -1 , confirming that a peroxo group was present.

【0050】実施例5 チタン原料として四塩化チタンを用いた。濃度60重量
%四塩化チタン水溶液5mlを蒸留水で500mlに希
釈した溶液に、濃度30重量%過酸化水素水を20ml
加えて撹拌して褐色の透明液体を作製し、この溶液に濃
度25重量%アンモニア水の10倍希釈液を滴下してp
Hを7とし、黄色透明溶液を作製し、これを25℃にお
いて、一昼夜放置し、黄色の沈殿物を析出させた。これ
を濾過洗浄した後に、濾過残渣を蒸留水で150mlと
した。
Example 5 Titanium tetrachloride was used as a titanium raw material. A solution obtained by diluting 5 ml of a 60% by weight aqueous solution of titanium tetrachloride to 500 ml with distilled water and 20 ml of a 30% by weight aqueous hydrogen peroxide solution were added.
The mixture was stirred to produce a brown transparent liquid, and a 10-fold diluted solution of 25% by weight ammonia water was added dropwise to this solution to add p
H was set to 7 to prepare a yellow transparent solution, which was allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours to precipitate a yellow precipitate. After washing by filtration, the filtration residue was made up to 150 ml with distilled water.

【0051】次いで、得られたチタン化合物分散液に陰
イオン交換樹脂(オルガノ製アンバーライトIRA41
0)を1N水酸化ナトリウムで1時間処理した後に洗浄
して、OH- 置換型としたもの30gを投入して30分
間放置後、添加した陰イオン交換樹脂を合成樹脂製の網
を用いて分離して塩素イオンを除去した後、蒸留水で1
80mlとし、アンモニア濃度として濃度25重量%ア
ンモニア水の4倍希釈液25ml、濃度30重量%過酸
化水素水を20mlおよび蒸留水を加えて、12時間後
にチタン化合物の透明黄色液体250mlを得た。得ら
れた溶液のチタン濃度は0.1mol/l、アンモニウ
ム濃度は0.41mol/l、塩素濃度は0.005m
ol/lであった。
Next, an anion exchange resin (Amberlite IRA41 manufactured by Organo) was added to the obtained titanium compound dispersion.
0) and washed after 1 hour with 1N sodium hydroxide, OH - after left to put 30g which was substituted 30 minutes, separate the added anion exchange resin using a synthetic resin net To remove chlorine ions, and then add 1
80 ml, 25 ml of a 4 times diluted ammonia water having a concentration of 25% by weight, 20 ml of a hydrogen peroxide solution having a concentration of 30% by weight, and distilled water were added thereto. After 12 hours, 250 ml of a transparent yellow liquid of a titanium compound was obtained. The titanium concentration of the obtained solution was 0.1 mol / l, the ammonium concentration was 0.41 mol / l, and the chlorine concentration was 0.005 m.
ol / l.

【0052】次いで、得られた溶液中に蒸留水で洗浄し
たH+ 置換型陽イオン交換樹脂(オルガノ製アンバーラ
イトIR118)を50g投入して1時間放置し、アン
モニウムイオンを除去した後に添加した陽イオン交換樹
脂を分離除去し、更に溶液を冷却して7℃に保持した状
態で濃度30重量%過酸化水素水10mlを加えて黄色
透明の溶液を得た。この溶液中のアンモニウムイオン濃
度は0.011mol/lであった。
Next, 50 g of an H + -substituted cation exchange resin (Amberlite IR118, manufactured by Organo) washed with distilled water was added to the obtained solution, and left for 1 hour to remove ammonium ions. The ion-exchange resin was separated and removed, and the solution was cooled and kept at 7 ° C., and 10 ml of a 30% by weight hydrogen peroxide solution was added to obtain a yellow transparent solution. The ammonium ion concentration in this solution was 0.011 mol / l.

【0053】また、得られた溶液を実施例1と同様に乾
燥して得られた粉末を、X線回折装置によって測定した
ところ、非晶質であった。また、実施例1と同様にフー
リエ変換赤外線吸収スペクトル測定装置によって測定し
たところ900cm-1付近に吸収が認められ、ペルオキ
ソ基が存在していることが確認できた。
The powder obtained by drying the obtained solution in the same manner as in Example 1 was measured by an X-ray diffractometer to find that it was amorphous. Further, when measured by a Fourier transform infrared absorption spectrum measuring apparatus in the same manner as in Example 1, absorption was observed at around 900 cm -1 , confirming that a peroxo group was present.

【0054】実施例6 実施例2で得られた液体50mlをガラス容器に密閉し
て100℃で5時間加熱し、淡黄色半透明の液体を得
た。この液体を乾燥して得た粉末を実施例1と同様にX
線回折で調べたところ、結晶性のアナターゼが生成して
おり、得られた液体がアナターゼゾルであることが確認
できた。
Example 6 50 ml of the liquid obtained in Example 2 was sealed in a glass container and heated at 100 ° C. for 5 hours to obtain a pale yellow translucent liquid. The powder obtained by drying this liquid was converted into X in the same manner as in Example 1.
Examination by a line diffraction confirmed that crystalline anatase was generated, and that the obtained liquid was an anatase sol.

【0055】実施例7 チタン原料として金属チタンを用いた。金属チタン粉末
(和光純薬工業製)を0.48gずつ4個の容器に秤量
し、そのうち3個の容器に濃度25重量%アンモニア水
の4倍希釈液を、5、10、15mlをそれぞれ加え、
さらに全ての容器に対して濃度30重量%過酸化水素水
を40mlと蒸留水を加えて100mlとして撹拌した
後に、これを25℃において20時間放置した。
Example 7 Metallic titanium was used as a titanium raw material. 0.48 g of titanium metal powder (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was weighed into four containers, and five, ten, and fifteen ml of a four-fold dilution of 25% by weight ammonia water was added to three containers. ,
Further, to all the containers, 40 ml of a 30% by weight aqueous hydrogen peroxide solution and distilled water were added to stir to 100 ml, followed by stirring at 25 ° C. for 20 hours.

【0056】チタン濃度は0.1mol/l、アンモニ
ウム濃度はそれぞれ0、0.18、0.37、0.55
mol/lであった。アンモニウム濃度が0.18mo
l/l以下の試料は完全に溶解することができず、わず
かに不溶物が残存した。0.37mol/l以上の場合
は完全に透明に溶解していた。
The titanium concentration was 0.1 mol / l, and the ammonium concentrations were 0, 0.18, 0.37, and 0.55, respectively.
mol / l. Ammonium concentration 0.18mo
Samples of 1 / l or less could not be completely dissolved, and slightly insoluble matter remained. In the case of 0.37 mol / l or more, it was completely transparent and dissolved.

【0057】得られた溶液中に、蒸留水で洗浄したH+
置換型陽イオン交換樹脂(オルガノ製アンバーライトI
R118)の30gを徐々に投入して撹拌しpHを5に
した。次いで、添加した陽イオン交換樹脂を分離した後
に超音波照射装置によって超音波を照射して過酸化水素
を分解させ、過酸化水素の分解とともにpHが上昇し
た。pHが8となった時点で再度陽イオン交換樹脂5g
を投入して撹拌しpHを5とした後に、陽イオン交換樹
脂を分離した。次いで、超音波照射による過酸化水素の
分解と陽イオン交換樹脂による処理を2回繰り返してp
H5の黄色透明の水溶液を得た。得られた液中のアンモ
ニウム濃度は0.01mol/lであった。
In the obtained solution, H + washed with distilled water was added.
Substitution type cation exchange resin (Amberlite I manufactured by Organo)
30 g of R118) was gradually added thereto, and the mixture was stirred to adjust the pH to 5. Next, after the added cation exchange resin was separated, ultrasonic waves were irradiated by an ultrasonic irradiation device to decompose hydrogen peroxide, and the pH increased with the decomposition of hydrogen peroxide. When the pH reaches 8, cation exchange resin 5g again
Was added and stirred to adjust the pH to 5, and then the cation exchange resin was separated. Next, the decomposition of hydrogen peroxide by ultrasonic irradiation and the treatment with a cation exchange resin were repeated twice to obtain p.
A clear yellow aqueous solution of H5 was obtained. The ammonium concentration in the obtained liquid was 0.01 mol / l.

【0058】また、得られた溶液を実施例1と同様に乾
燥して得られた粉末を、X線回折装置によって測定した
ところ、非晶質であった。また、実施例1と同様にフー
リエ変換赤外線吸収スペクトル測定装置によって測定し
たところ900cm-1付近に吸収が認められ、ペルオキ
ソ基が存在していることが確認できた。
When the obtained solution was dried in the same manner as in Example 1, the powder obtained was measured by an X-ray diffractometer to find that it was amorphous. Further, when measured by a Fourier transform infrared absorption spectrum measuring apparatus in the same manner as in Example 1, absorption was observed at around 900 cm -1 , confirming that a peroxo group was present.

【0059】実施例8 チタン原料として二酸化チタンを使用した。二酸化チタ
ン(日本アエロジル社製二酸化チタンP25)を3個の
容器に0.8gずつ秤量し、濃度25重量%アンモニア
水の4倍希釈液を5、10、15mlずつ加え、さらに
濃度30重量%過酸化水素水を40ml加えて蒸留水で
100mlとして撹拌した。次いで、60℃で5分間加
熱した後に25℃において30時間放置して溶解した。
チタン濃度は0.1mol/l、アンモニウム濃度はそ
れぞれ0.18、0.37、0.55mol/lであっ
た。アンモニウムイオン濃度が0.37mol/l以下
の試料は完全に溶解することができず、アンモニアを添
加しないものは酸化チタンの粉末がほとんど溶解せず、
白い不透明な懸濁液が得られたのみであった。
Example 8 Titanium dioxide was used as a titanium raw material. 0.8 g of titanium dioxide (titanium dioxide P25, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was weighed into each of three containers, and 4, 10, and 15 ml of a 4-fold diluted solution of 25% by weight ammonia water were added thereto, and a 30% by weight excess was added. Hydrogen oxide water (40 ml) was added, and the mixture was stirred at 100 ml with distilled water and stirred. Next, the mixture was heated at 60 ° C. for 5 minutes and then left at 25 ° C. for 30 hours to dissolve.
The titanium concentration was 0.1 mol / l and the ammonium concentrations were 0.18, 0.37, and 0.55 mol / l, respectively. A sample having an ammonium ion concentration of 0.37 mol / l or less cannot be completely dissolved, and a sample without addition of ammonia hardly dissolves titanium oxide powder,
Only a white opaque suspension was obtained.

【0060】得られた溶液中に、蒸留水で洗浄したH+
置換型陽イオン交換樹脂(オルガノ製アンバーライトI
R118)の30gを徐々に投入して撹拌しpHを5に
した後に陽イオン交換樹脂を分離した。次いで超音波照
射装置によって超音波を照射し過酸化水素の一部を分解
した。過酸化水素の分解とともにpHが上昇し、pHが
8となった時点で再度陽イオン交換樹脂5gを投入して
撹拌しpHを5とした後に、陽イオン交換樹脂を分離し
た。次いで、超音波照射による過酸化水素の分解と陽イ
オン交換樹脂による処理を2回繰り返してpH5の黄色
透明の水溶液を得た。得られた液中のアンモニウム濃度
は0.01mol/lであった。
In the obtained solution, H + washed with distilled water was added.
Substitution type cation exchange resin (Amberlite I manufactured by Organo)
Then, 30 g of R118) was gradually added and stirred to adjust the pH to 5, and then the cation exchange resin was separated. Next, ultrasonic waves were irradiated by an ultrasonic irradiation device to partially decompose hydrogen peroxide. When the pH increased with the decomposition of hydrogen peroxide, and the pH reached 8, the cation exchange resin was again charged with 5 g of cation exchange resin and stirred to adjust the pH to 5, and then the cation exchange resin was separated. Next, the decomposition of hydrogen peroxide by ultrasonic irradiation and the treatment with a cation exchange resin were repeated twice to obtain a yellow transparent aqueous solution having a pH of 5. The ammonium concentration in the obtained liquid was 0.01 mol / l.

【0061】実施例9 実施例2と同様にして得られた透明な溶液を20mlず
つ分取し、アンモニア水を添加して、液中のアンモニウ
ムイオン濃度が0.0136、0.021、0.028
4、0.0358、0.0423mol/lおよび0.
055mol/lとなるようにし、密閉容器に入れて1
00℃で6時間加熱した。
Example 9 A 20 ml portion of the transparent solution obtained in the same manner as in Example 2 was fractionated, and aqueous ammonia was added to adjust the ammonium ion concentration in the solution to 0.0136, 0.021, and 0.1. 028
4, 0.0358, 0.0423 mol / l and 0.1.
055 mol / l, put in a closed container
Heat at 00 ° C. for 6 hours.

【0062】この溶液を25℃で乾燥して得られた粉末
を実施例1と同様にX線回折装置によって測定した結果
を図3に示す。また、同じ粉末を実施例1と同様に測定
したフーリエ変換赤外線吸収スペクトルを図4に示す。
アンモニウム濃度が0.0284mol/l以上のもの
は、X線回折の結果、非晶質であり、またフーリエ変換
赤外分光によって調べた結果、900cm-1付近に吸収
が認められ、ペルオキソ基が存在していることを確認す
ることができた。
The solution obtained by drying this solution at 25 ° C. was measured for its powder by an X-ray diffractometer in the same manner as in Example 1. The result is shown in FIG. FIG. 4 shows a Fourier transform infrared absorption spectrum of the same powder measured in the same manner as in Example 1.
Those having an ammonium concentration of 0.0284 mol / l or more were amorphous as a result of X-ray diffraction, and were examined by Fourier transform infrared spectroscopy. As a result, absorption was observed at around 900 cm −1 , and a peroxo group was present. I was able to confirm that.

【0063】一方、0.021mol/l以下のもの
は、X線回折の結果アナターゼ結晶が含まれておりゾル
状態であることが判明した。すなわち、アンモニウム濃
度が、チタン濃度に対して少ない場合のみアナターゼゾ
ルが得られた。また、100℃で熱処理せずにアンモニ
アを添加したのみのものでは、0.0423mol/l
以下のものは常温で1カ月以上透明で変化がなかった
が、0.055mol/lのものは濁りが生じ不安定で
あった。また、アンモニウム濃度が、チタン濃度に対し
て2分の1以下である場合のみ安定なペルオキソチタン
酸水溶液が得られ、それ以上の濃度では長期安定性がな
かった。
On the other hand, those having a concentration of 0.021 mol / l or less contained anatase crystals and were found to be in a sol state as a result of X-ray diffraction. That is, anatase sol was obtained only when the ammonium concentration was lower than the titanium concentration. On the other hand, in the case of adding only ammonia without heat treatment at 100 ° C., 0.0423 mol / l
The following materials were transparent at room temperature for one month or more and remained unchanged, while those having a concentration of 0.055 mol / l were turbid and unstable. Also, a stable aqueous peroxotitanic acid solution was obtained only when the ammonium concentration was 1/2 or less of the titanium concentration, and there was no long-term stability at higher concentrations.

【0064】実施例10 実施例2と同様にして得られたチタン濃度0.1mol
/lの黄色透明の溶液を70℃で3時間加熱して黄色ゲ
ル状沈殿物を析出させた。このゲルを蒸留水で洗浄後、
蒸留水で80mlとし、冷却して7℃に保持した状態で
濃度30重量%過酸化水素水を20ml添加して黄色透
明のチタン化合物溶液を得た。この液中のアンモニウム
濃度は0.02mol/lであった。
Example 10 A titanium concentration of 0.1 mol obtained in the same manner as in Example 2.
/ L of the yellow transparent solution was heated at 70 ° C for 3 hours to precipitate a yellow gel precipitate. After washing this gel with distilled water,
The solution was made up to 80 ml with distilled water, cooled and kept at 7 ° C., and 20 ml of a 30% by weight aqueous hydrogen peroxide solution was added to obtain a yellow and transparent titanium compound solution. The ammonium concentration in this solution was 0.02 mol / l.

【0065】また、得られた溶液を実施例1と同様に乾
燥して得られた粉末を、X線回折装置によって測定した
ところ、非晶質であった。また、実施例1と同様にフー
リエ変換赤外線吸収スペクトル測定装置によって測定し
たところ900cm-1付近に吸収が認められ、ペルオキ
ソ基が存在していることが確認できた。
The powder obtained by drying the obtained solution in the same manner as in Example 1 was measured by an X-ray diffractometer to find that it was amorphous. Further, when measured by a Fourier transform infrared absorption spectrum measuring apparatus in the same manner as in Example 1, absorption was observed at around 900 cm -1 , confirming that a peroxo group was present.

【0066】実施例11 チタン原料として金属チタンを用いた。金属チタン粉末
(和光純薬製 金属チタン粉末)を0.48g採取し、
濃度25重量%アンモニア水の2倍希釈液を7ml添加
し、濃度30重量%過酸化水素水を20ml加えて蒸留
水で100mlとして撹拌し、これを25℃で24時間
放置し溶解して黄色透明の溶液を得た。チタン濃度は
0.1mol/l、アンモニウムイオン濃度は0.6m
ol/lであった。
Example 11 Metal titanium was used as a titanium raw material. 0.48 g of metal titanium powder (metal titanium powder manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was collected,
7 ml of a 2 times diluted solution of 25% by weight aqueous ammonia was added, 20 ml of 30% by weight aqueous hydrogen peroxide was added, and the mixture was stirred with distilled water to 100 ml. Was obtained. Titanium concentration is 0.1 mol / l, ammonium ion concentration is 0.6 m
ol / l.

【0067】次いで、H+ 置換型陽イオン交換樹脂(オ
ルガノ製アンバーライトIR118)の30gを得られ
た溶液中に徐々に投入して撹拌しpH5に達した時点で
添加した陽イオン交換樹脂を分離後、超音波照射を行い
過酸化水素を分解して溶液1を得た。次いで、溶液1に
再度陽イオン交換樹脂2gを投入してpHが5に達した
時点で陽イオン交換樹脂を分離後、超音波照射を行い過
酸化水素を分解して溶液2を得た。さらに溶液2に陽イ
オン交換樹脂2gを投入してpHが5に達した時点でイ
オン交換樹脂を分離後、超音波照射を行い過酸化水素を
分解して溶液3を得た。
Next, 30 g of an H + -substituted cation exchange resin (Amberlite IR118 manufactured by Organo) was gradually charged into the obtained solution, stirred, and when the pH reached 5, the added cation exchange resin was separated. Thereafter, ultrasonic irradiation was performed to decompose hydrogen peroxide to obtain a solution 1. Next, 2 g of the cation exchange resin was added to the solution 1 again, and when the pH reached 5, the cation exchange resin was separated, followed by ultrasonic irradiation to decompose hydrogen peroxide to obtain a solution 2. Further, 2 g of the cation exchange resin was added to the solution 2, and when the pH reached 5, the ion exchange resin was separated and irradiated with ultrasonic waves to decompose hydrogen peroxide to obtain a solution 3.

【0068】各溶液はそれぞれ黄色透明であり、アンモ
ニウムイオン濃度は、溶液1:0.058mol/l、
溶液2:0.043mol/l、溶液3:0.020m
ol/lであった。溶液2および溶液3は1カ月以上変
化がなかったが、溶液1は、25℃において放置後2日
目から液が濁り、固形物が析出した。
Each solution was yellow and transparent, and the ammonium ion concentration was as follows: solution 1: 0.058 mol / l;
Solution 2: 0.043 mol / l, Solution 3: 0.020 m
ol / l. The solution 2 and the solution 3 did not change for one month or more, but the solution 1 became cloudy from the second day after standing at 25 ° C., and a solid substance precipitated.

【0069】また、得られた溶液を実施例1と同様に乾
燥して得られた粉末を、X線回折装置によって測定した
ところ、非晶質であった。また、実施例1と同様にフー
リエ変換赤外線吸収スペクトル測定装置によって測定し
たところ900cm-1付近に吸収が認められ、ペルオキ
ソ基が存在していることが確認できた。
Further, the powder obtained by drying the obtained solution in the same manner as in Example 1 was measured by an X-ray diffractometer to find that it was amorphous. Further, when measured by a Fourier transform infrared absorption spectrum measuring apparatus in the same manner as in Example 1, absorption was observed at around 900 cm -1 , confirming that a peroxo group was present.

【0070】実施例12 チタン原料として金属チタンを用いた。金属チタン粉末
(和光純薬製 金属チタン粉末)を0.48g秤量し、
水酸化ナトリウム(和光純薬製 試薬特級)4gを50
gの蒸留水で溶解した液中に投入し、濃度30重量%過
酸化水素水を20ml加えて蒸留水で100mlとして
撹拌し、これを25℃で15時間放置し溶解して黄色透
明の溶液を得た。チタン濃度は0.1mol/l、ナト
リウム濃度は1mol/lであった。
Example 12 Metallic titanium was used as a titanium raw material. 0.48 g of titanium metal powder (metal titanium powder manufactured by Wako Pure Chemical Industries) is weighed,
50 g of 4 g of sodium hydroxide (special grade reagent, manufactured by Wako Pure Chemical Industries)
g of distilled water, 20 ml of 30 wt% hydrogen peroxide solution was added, and the mixture was stirred with distilled water to 100 ml. The mixture was allowed to stand at 25 ° C. for 15 hours to dissolve the yellow transparent solution. Obtained. The titanium concentration was 0.1 mol / l and the sodium concentration was 1 mol / l.

【0071】次いで、H+ 置換型陽イオン交換樹脂(オ
ルガノ製アンバーライトIR118)の60gを得られ
た溶液中に徐々に投入して撹拌しpH5に達した時点で
イオン交換樹脂を分離後、超音波照射を行い過酸化水素
を分解させpH8となった時点で再度陽イオン交換樹脂
4gを投入してpHが5に達した時点で添加した陽イオ
ン交換樹脂を分離後、超音波照射を行い過酸化水素を分
解させpH8となった時点で、再度陽イオン交換樹脂の
投入と超音波処理、4gを投入してpHを5にした。樹
脂の分離後に超音波処理、陽イオン交換樹脂による処理
を3回繰り返してpHを6にし、黄色透明なチタン酸化
物形成用溶液を得た。この液中のナトリウムイオン濃度
は0.01mol/lであった。
Next, 60 g of an H + -substituted cation exchange resin (Amberlite IR118 manufactured by Organo) was gradually introduced into the obtained solution, stirred, and when the pH reached 5, the ion exchange resin was separated. When sonication was performed to decompose hydrogen peroxide to reach pH 8, 4 g of the cation exchange resin was added again, and when the pH reached 5, the added cation exchange resin was separated. When the hydrogen oxide was decomposed to pH 8, the cation exchange resin was again charged and sonicated, and 4 g was charged to adjust the pH to 5. After the separation of the resin, ultrasonic treatment and treatment with a cation exchange resin were repeated three times to adjust the pH to 6, and a yellow transparent titanium oxide forming solution was obtained. The sodium ion concentration in this solution was 0.01 mol / l.

【0072】また、得られた溶液を実施例1と同様に乾
燥して得られた粉末を、X線回折装置によって測定した
ところ、非晶質であった。また、実施例1と同様にフー
リエ変換赤外線吸収スペクトル測定装置によって測定し
たところ900cm-1付近に吸収が認められ、ペルオキ
ソ基が存在していることが確認できた。
The powder obtained by drying the obtained solution in the same manner as in Example 1 was measured by an X-ray diffractometer to find that the powder was amorphous. Further, when measured by a Fourier transform infrared absorption spectrum measuring apparatus in the same manner as in Example 1, absorption was observed at around 900 cm -1 , confirming that a peroxo group was present.

【0073】実施例13および比較例1 チタン原料として金属チタンを用いた。金属チタン粉末
(和光純薬製 金属チタン粉末)を0.48g採取し、
濃度25重量%アンモニア水の2倍希釈液を7ml添加
し、濃度30重量%過酸化水素水を20ml加えて蒸留
水で100mlとして撹拌し、これを25℃で24時間
放置し溶解して黄色透明の溶液を得た。チタン濃度は
0.1mol/l、アンモニウム濃度は0.6mol/
lであった。
Example 13 and Comparative Example 1 Metallic titanium was used as a titanium raw material. 0.48 g of metal titanium powder (metal titanium powder manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was collected,
7 ml of a 2 times diluted solution of 25% by weight aqueous ammonia was added, 20 ml of 30% by weight aqueous hydrogen peroxide was added, and the mixture was stirred with distilled water to 100 ml. Was obtained. The titanium concentration is 0.1 mol / l and the ammonium concentration is 0.6 mol / l.
l.

【0074】次いで、H+ 置換型陽イオン交換樹脂(オ
ルガノ製アンバーライトIR118)の投入量を変えて
撹拌した後に、10分後に添加した陽イオン交換樹脂を
除去した溶液について、pH、チタン濃度、アンモニウ
ムイオン濃度を測定し、その結果を表1に示す。いずれ
の試料についても過酸化水素は残存しており発泡が継続
し、3日後に発泡が収まりpHは上昇し、いずれの試料
においても濁りや沈殿が生じた。
Then, after stirring while changing the input amount of the H + substituted cation exchange resin (Amberlite IR118 manufactured by Organo), the pH, titanium concentration, The ammonium ion concentration was measured, and the results are shown in Table 1. Hydrogen peroxide remained in all the samples and foaming continued, and after 3 days, the foaming stopped and the pH increased, and turbidity and precipitation occurred in all samples.

【0075】[0075]

【表1】 陽イオン 3日後 交換樹脂 pH pH チタン濃度 アンモニウム濃度 投入量(g) (mol/l) (mol/l) 試料1 15 7 11 0.1 0.10 試料2 20 5 9 0.096 0.065 試料3 25 4 7 0.094 0.058 試料4 35 3.5 6 0.084 0.045 試料5 45 3 4 0.055 0.033 試料6 55 2.5 4 0.014 0.017 試料7 65 2.5 4 0.004 0.011Table 1 Cation 3 days later Exchange resin pH pH Titanium concentration Ammonium concentration Input amount (g) (mol / l) (mol / l) Sample 1 15 7 11 0.1 0.10 Sample 2 20 5 9 0.096 0.065 sample 3 25 47 0.094 0.058 sample 4 35 3.5 6 0.084 0.045 sample 5 45 3 4 0.055 0.033 sample 6 55 2.54 0.014 0. 017 Sample 7 65 2.5 4 0.004 0.011

【0076】比較例2 実施例1において、陽イオン交換樹脂による処理操作を
行わずに作製したチタン酸化物形成用溶液を、25℃に
おいて5日間放置すると、黄色白濁ゲル化した。実施例
1で得られた液体は常温で30日間放置しても変化しな
かった。
Comparative Example 2 The titanium oxide forming solution prepared in Example 1 without performing the treatment with a cation exchange resin was left at 25 ° C. for 5 days to form a yellowish cloudy gel. The liquid obtained in Example 1 did not change even when left at room temperature for 30 days.

【0077】[0077]

【発明の効果】金属チタン、または金属チタンと水素ま
たは酸素のいずれか一方のみを含有する化合物を原料と
して、塩基性物質と過酸化水素水によって溶解したチタ
ン酸化物形成用溶液中の塩基性物質由来の陽イオンと過
酸化水素を段階的に除去することによってチタン酸化物
形成用溶液を安定化させることができ、特性の優れたチ
タン酸化物形成用の塗布剤等を作製することができる。
According to the present invention, a basic substance in a titanium oxide forming solution dissolved by a basic substance and a hydrogen peroxide solution, using metal titanium or a compound containing only metal titanium and either hydrogen or oxygen as a raw material. By removing the derived cations and hydrogen peroxide stepwise, the titanium oxide forming solution can be stabilized, and a coating material for forming titanium oxide having excellent properties can be produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、実施例1において得られたチタン酸化
物形成用溶液を乾燥した粉末のX線回折結果を説明する
図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating the result of X-ray diffraction of a powder obtained by drying a titanium oxide forming solution obtained in Example 1.

【図2】図2は、実施例1において得られたチタン酸化
物形成用溶液のフーリエ変換赤外線吸収スペクトル測定
装置による測定結果を説明する図である。
FIG. 2 is a view for explaining the measurement results of a titanium oxide forming solution obtained in Example 1 by a Fourier transform infrared absorption spectrum measuring apparatus.

【図3】図3は、実施例9において得られたチタン酸化
物形成用溶液を乾燥した粉末のX線回折結果を説明する
図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an X-ray diffraction result of a powder obtained by drying a titanium oxide forming solution obtained in Example 9.

【図4】図4は、実施例9において得られたチタン酸化
物形成用溶液のフーリエ変換赤外線吸収スペクトル測定
装置による測定結果を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the results of measurement of a titanium oxide forming solution obtained in Example 9 by a Fourier transform infrared absorption spectrum measuring apparatus.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年4月7日(2000.4.7)[Submission Date] April 7, 2000 (200.4.7)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、チタン酸化物
形成用溶液において、金属チタン、チタン酸化物、もし
くはチタン水和物からなる固体状チタン化合物に、、チ
タンの量に対して過剰の水酸基を有する塩基性物質を加
え、さらに過酸化水素水を加えて溶液化したものであ
り、溶液中のチタンイオン、チタン含有イオンおよび水
素イオン以外の陽イオン濃度がチタン濃度の1/2以下
であるチタン酸化物形成用溶液である。また、チタン酸
化物形成用溶液の製造方法において、金属チタン、チタ
ン酸化物、もしくはチタン水和物からなる固体状チタン
化合物に、チタンの量に対して過剰の水酸基を有する塩
基性物質を加え、さらに過酸化水素水を加えて生成した
溶液中のチタンイオン、チタン含有イオンおよび水素イ
オン以外の陽イオンの除去と過剰の過酸化水素水の分解
工程を、溶液のpHを3〜10に保持した状態で複数回
行うチタン酸化物形成用溶液の製造方法である。固体状
チタン化合物が、チタン化合物に塩基性物質を加えて生
成するチタン水和物である前記のチタン酸化物形成用溶
液の製造方法である。チタンの量に対して2倍以上の水
酸基量の塩基性物質を添加する前記のチタン酸化物形成
用溶液の製造方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for forming a titanium oxide, which comprises adding a solid titanium compound comprising metal titanium, titanium oxide or titanium hydrate to a titanium oxide in an excess amount relative to the amount of titanium. A basic substance having a hydroxyl group is added, and a hydrogen peroxide solution is further added to form a solution. The concentration of cations other than titanium ions, titanium-containing ions, and hydrogen ions in the solution is 1 / or less of the titanium concentration. This is a titanium oxide forming solution. Further, in the method for producing a solution for forming a titanium oxide, metallic titanium, titanium oxide, or a solid titanium compound comprising titanium hydrate, a basic substance having an excess of hydroxyl groups relative to the amount of titanium, Further, the pH of the solution was maintained at 3 to 10 in the steps of removing cations other than titanium ions, titanium-containing ions and hydrogen ions in the solution formed by adding aqueous hydrogen peroxide and decomposing excess hydrogen peroxide water. This is a method for producing a titanium oxide forming solution that is performed a plurality of times in a state. The method for producing a solution for forming a titanium oxide as described above, wherein the solid titanium compound is a titanium hydrate formed by adding a basic substance to the titanium compound. This is a method for producing a titanium oxide-forming solution, wherein a basic substance having a hydroxyl group amount twice or more the amount of titanium is added.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0012】また、チタン酸化物形成用溶液の製造方法
において、金属チタン、チタン酸化物、もしくはチタン
水和物からなる固体状チタン化合物に、チタンの量に対
して過剰の水酸基を有する塩基性物質を加え、さらに過
酸化水素水を加えて溶液化し、チタン化合物を析出分離
した後に洗浄してチタンイオン、チタン含有イオンおよ
び水素イオン以外の陽イオンの除去を行った後に、過酸
化水素水を加えて溶解するチタン酸化物形成用溶液の製
造方法である。
In the method for producing a solution for forming a titanium oxide, the solid titanium compound comprising titanium metal, titanium oxide or titanium hydrate may contain a basic substance having an excess of hydroxyl groups relative to the amount of titanium. And further hydrogen peroxide solution was added to form a solution, and the titanium compound was precipitated and separated, and then washed to remove cations other than titanium ions, titanium-containing ions and hydrogen ions, and then hydrogen peroxide solution was added. This is a method for producing a titanium oxide forming solution that dissolves in water.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0014】また、チタン酸化物塗布剤の製造方法にお
いて、金属チタン、チタン酸化物、もしくはチタン水和
物からなる固体状チタン化合物に、チタンの量に対して
過剰の水酸基を有する塩基性物質を加え、さらに過酸化
水素水を加えて生成した溶液中のチタンイオン、チタン
含有イオンおよび水素イオン以外の陽イオンの除去と過
剰の過酸化水素水の分解を、溶液のpHを3〜10に保
持した状態で複数回行うことにより、チタンイオン、チ
タン含有イオンおよび水素イオン以外の陽イオン濃度を
チタン濃度に対して2分の1以下とした後に80℃以上
の温度で加熱処理しアナターゼ粒子を析出するチタン酸
化物塗布剤の製造方法である。
Further, in the method for producing a titanium oxide coating agent, a basic substance having an excess of hydroxyl groups with respect to the amount of titanium is added to a solid titanium compound comprising titanium metal, titanium oxide or titanium hydrate. In addition, the removal of titanium ions, titanium-containing ions, and cations other than hydrogen ions in the solution formed by further adding aqueous hydrogen peroxide and the decomposition of excess hydrogen peroxide are maintained at a pH of the solution of 3 to 10. By performing the heat treatment at a temperature of 80 ° C. or more after reducing the concentration of cations other than titanium ions, titanium-containing ions, and hydrogen ions to half or less of the titanium concentration, to precipitate anatase particles. This is a method for producing a titanium oxide coating agent.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Correction target item name] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明は、チタン化合物の作製用
の原料として特定の原料を用いるとともに、新規なチタ
ン化合物の溶液化と溶液中でのチタン酸化物の形成工程
とを組み合わせることによって特性の優れたチタン酸化
物の形成等に使用可能なチタン酸化物形成用溶液および
その製造方法を提供するものである。すなわち、金属チ
タン、チタン酸化物、もしくはチタン水和物からなる固
体状チタン化合物に、チタン量に対して過剰の水酸基を
有する塩基性物質を加え、さらに過酸化水素水を作用さ
せて溶解した後に生成した溶液から、チタンの収率を低
下させたりすることなく塩基性物質を所定の濃度以下に
低下させることによって、安定したペルオキソ基を有す
るチタン酸化物塗布剤等として好適なチタン酸化物形成
用溶液が得られることを見いだしたものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention uses a specific raw material as a raw material for producing a titanium compound, and combines a solution of a novel titanium compound with a step of forming a titanium oxide in a solution to obtain a characteristic. It is intended to provide a solution for forming a titanium oxide which can be used for the formation of a titanium oxide and the like and a method for producing the same. That is, after adding a basic substance having a hydroxyl group in excess of the amount of titanium to a solid titanium compound composed of titanium metal, titanium oxide, or titanium hydrate, and further dissolving it with a hydrogen peroxide solution, From the resulting solution, by lowering the basic substance to a predetermined concentration or less without lowering the yield of titanium, a titanium oxide forming agent suitable as a titanium oxide coating agent having a stable peroxo group, etc. It has been found that a solution can be obtained.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0016】特に、従来チタン酸化物塗布剤からなる分
散剤の原料として利用されることが一般的ではなかっ
た、金属チタン、チタン酸化物、もしくはチタン水和物
からなる固体状チタン化合物を用いることによって、安
定したチタン酸化物塗布剤等として有用なペルオキソチ
タン酸の水溶液の製造方法を提供するものである。
In particular, use of a solid titanium compound composed of titanium metal, titanium oxide, or titanium hydrate, which has not conventionally been generally used as a raw material of a dispersant composed of a titanium oxide coating agent. Accordingly, the present invention provides a method for producing an aqueous solution of peroxotitanic acid which is useful as a stable titanium oxide coating agent or the like.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0017】チタン、チタン酸化物、チタン水和物等に
塩基性物質と過酸化水素水を加えて溶解した溶液は、溶
解に使用した塩基性物質の種類と添加量、あるいは過酸
化水素水の添加量によって異なるものの、溶液の生成
後、数分から数日間は透明な溶液の状態を保持している
が、時間の経過とともに、溶液が白濁化したり、あるい
はゲル化などが起こり不安定なものである。また、冷却
によって保存が可能であるが、長期保存性の面では問題
があった。このようなチタン含有溶液の不安定性の原因
が、残留した塩基性物質と過酸化水素にあることに着目
し、塩基性物質を所定の濃度以下に除去するとともに、
過酸化水素の分解を行うことによって安定なチタン含有
化合物を得るものである。
A solution obtained by adding a basic substance and aqueous hydrogen peroxide to titanium, titanium oxide, titanium hydrate, or the like and dissolving the same depends on the type and amount of the basic substance used for dissolution or the amount of aqueous hydrogen peroxide. Although it depends on the amount added, it remains a transparent solution for several minutes to several days after the solution is formed, but as the time elapses, the solution becomes cloudy or gels and becomes unstable. is there. In addition, it can be stored by cooling, but there is a problem in long-term storage. Focusing on the cause of the instability of such a titanium-containing solution being the remaining basic substance and hydrogen peroxide, while removing the basic substance to a predetermined concentration or less,
It is intended to obtain a stable titanium-containing compound by decomposing hydrogen peroxide.

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0077[Correction target item name] 0077

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0077】[0077]

【発明の効果】金属チタン、チタン酸化物、もしくはチ
タン水和物からなる固体状チタン化合物を原料として、
塩基性物質と過酸化水素水によって溶解したチタン酸化
物形成用溶液中の塩基性物質由来の陽イオンと過酸化水
素を段階的に除去することによってチタン酸化物形成用
溶液を安定化させることができ、特性の優れたチタン酸
化物形成用の塗布剤等を作製することができる。
According to the present invention, a solid titanium compound comprising titanium metal, titanium oxide, or titanium hydrate is used as a raw material.
It is possible to stabilize the titanium oxide forming solution by gradually removing cations and hydrogen peroxide derived from the basic substance in the titanium oxide forming solution dissolved by the basic substance and the hydrogen peroxide solution. Thus, a coating agent for forming a titanium oxide having excellent characteristics can be produced.

【手続補正9】[Procedure amendment 9]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図4[Correction target item name] Fig. 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図4】 FIG. 4

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チタン酸化物形成用溶液において、金属
チタン、または酸素、水素のうちの少なくともいずれか
1種を含有する固体状チタン化合物に、チタンの量に対
して過剰の水酸基を有する塩基性物質を加え、さらに過
酸化水素水を加えて溶液化したものであり、溶液中のチ
タンイオン、チタン含有イオンおよび水素イオン以外の
陽イオン濃度がチタンの濃度の1/2以下であることを
特徴とするチタン酸化物形成用溶液。
In a titanium oxide forming solution, a basic titanium compound containing an excess of hydroxyl groups with respect to the amount of titanium is added to metallic titanium or a solid titanium compound containing at least one of oxygen and hydrogen. A solution obtained by adding a substance and further adding a hydrogen peroxide solution, and the concentration of cations other than titanium ions, titanium-containing ions and hydrogen ions in the solution is not more than 1/2 of the concentration of titanium. Solution for forming titanium oxide.
【請求項2】 チタン酸化物形成用溶液の製造方法にお
いて、金属チタン、または酸素、水素のうちの少なくと
もいずれか1種を含有する固体状チタン化合物に、チタ
ンの量に対して過剰の水酸基を有する塩基性物質を加
え、さらに過酸化水素水を加えて生成した溶液中のチタ
ンイオン、チタン含有イオンおよび水素イオン以外の陽
イオンの除去と過剰の過酸化水素水の分解工程を、溶液
のpHを3〜10に保持した状態で複数回行うことを特
徴とするチタン酸化物形成用溶液の製造方法。
2. A method for producing a solution for forming a titanium oxide, comprising: adding an excess of hydroxyl groups to the amount of titanium to metallic titanium or a solid titanium compound containing at least one of oxygen and hydrogen. Adding a basic substance having, and further removing hydrogen ions and adding cations other than titanium ions, titanium-containing ions and hydrogen ions in the solution produced by adding hydrogen peroxide solution, and decomposing excess hydrogen peroxide solution, A plurality of times while maintaining the temperature at 3 to 10 to produce a titanium oxide forming solution.
【請求項3】 固体状チタン化合物が、チタン化合物に
塩基性物質を加えて生成するチタン水和物であることを
特徴とする請求項2記載のチタン酸化物形成用溶液の製
造方法。
3. The method for producing a solution for forming a titanium oxide according to claim 2, wherein the solid titanium compound is a titanium hydrate formed by adding a basic substance to the titanium compound.
【請求項4】 チタンの量に対して2倍以上の水酸基量
の塩基性物質を添加することを特徴とする請求項3また
は4記載のチタン酸化物形成用溶液の製造方法。
4. The method for producing a solution for forming a titanium oxide according to claim 3, wherein a basic substance having a hydroxyl group amount twice or more the amount of titanium is added.
【請求項5】 チタン酸化物形成用溶液の製造方法にお
いて、金属チタン、または酸素、水素のうちの少なくと
もいずれか1種を含有する固体状チタン化合物に、チタ
ンの量に対して過剰の水酸基を有する塩基性物質を加え
てチタン化合物を析出分離した後に洗浄してチタンイオ
ン、チタン含有イオンおよび水素イオン以外の陽イオン
の除去を行った後に、過酸化水素水を加えて溶解するこ
とを特徴とするチタン酸化物形成用溶液の製造方法。
5. A method for producing a solution for forming a titanium oxide, wherein an excess of hydroxyl groups with respect to the amount of titanium is added to titanium metal or a solid titanium compound containing at least one of oxygen and hydrogen. After adding a basic substance and depositing and separating the titanium compound, washing and removing cations other than titanium ions, titanium-containing ions and hydrogen ions, hydrogen peroxide water is added and dissolved. Of producing a titanium oxide forming solution.
【請求項6】 溶液中のチタンイオン、チタン含有イオ
ンおよび水素イオン以外の陽イオンの濃度がチタン濃度
の1/2以下であることを特徴とする請求項2ないし5
のいずれか1項記載のチタン酸化物形成用溶液の製造方
法。
6. The solution according to claim 2, wherein the concentration of cations other than titanium ions, titanium-containing ions and hydrogen ions in the solution is not more than の of the titanium concentration.
The method for producing a titanium oxide-forming solution according to any one of the above items.
【請求項7】 溶液中には、ペルオキソチタンが含まれ
ていることを特徴とする請求項2ないし6のいずれか1
項記載のチタン酸化物形成用溶液の製造方法。
7. The solution according to claim 2, wherein the solution contains peroxotitanium.
4. The method for producing a solution for forming a titanium oxide according to claim 1.
【請求項8】 チタン酸化物塗布剤の製造方法におい
て、金属チタン、または酸素、水素のうちの少なくとも
いずれか1種を含有する固体状チタン化合物に、チタン
の量に対して過剰の水酸基を有する塩基性物質を加え、
さらに過酸化水素水を加えて生成した溶液中のチタンイ
オン、チタン含有イオンおよび水素イオン以外の陽イオ
ンの除去と過剰の過酸化水素水の分解を、溶液のpHを
3〜10に保持した状態で複数回行うことにより、チタ
ンイオン、チタン含有イオンおよび水素イオン以外の陽
イオン濃度をチタン濃度に対して2分の1以下とした後
に80℃以上の温度で加熱処理しアナターゼ粒子を析出
することを特徴とするチタン酸化物塗布剤の製造方法。
8. The method for producing a titanium oxide coating composition, wherein the metal titanium or the solid titanium compound containing at least one of oxygen and hydrogen has an excessive hydroxyl group with respect to the amount of titanium. Add a basic substance,
Removal of cations other than titanium ions, titanium-containing ions and hydrogen ions in the solution formed by further adding hydrogen peroxide solution and decomposition of excess hydrogen peroxide solution while maintaining the pH of the solution at 3 to 10. A plurality of times to reduce the concentration of cations other than titanium ions, titanium-containing ions and hydrogen ions to half or less of the titanium concentration, and then heat-treat at a temperature of 80 ° C. or more to precipitate anatase particles. A method for producing a titanium oxide coating composition, characterized in that:
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