JP2007320839A - アルカリ型酸化チタンゾル及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水酸化四級アンモニウムで安定化されたアルカリ型酸化チタンゾルであり、更に、酸化チタン(TiO2)濃度1質量%時のヘイズ率が25%以下である水酸化四級アンモニウムで安定化されたアルカリ型酸化チタンゾルである。
また更に、水酸化四級アンモニウムの存在下でチタン酸ゲルを水熱処理することを特徴とするアルカリ型酸化チタンゾルの製造方法である。
【選択図】 なし
Description
特許文献1の方法によれば、四塩化チタン、硝酸チタン、硫酸チタン等の水溶性チタン化合物を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、アンモニア水などのアルカリで中和してチタン酸ゲルを生成させ、副生する塩類を除去した後に水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、メチルアミン、トリメチルアミン、エチレンジアミン、エタノールアミン等を加えて100℃以上で水熱処理することにより結晶質アナターゼ型酸化チタンゾルを製造することができる。この特許文献1の方法はアルカリ性のゾルで且つアナターゼ型結晶の成長に着目して鋭意検討されており、腐食性の酸を含まず、高い結晶性と良好な分散性を有するゾルを得るためには優れた方法である。しかしながら、特許文献1の出願当時は上述のような光触媒膜等の透明性に対するニーズがなく、透明性を向上させるための十分な検討がなされていなかったため、特許文献1の方法においても、必ずしも透明性の高いゾルが得られるものではなかった。即ち、上記の方法により得られたチタン酸ゲルにアンモニアや1〜3級のアミン類やアルカノールアミンを加えて100℃以上で水熱処理しても、現在要求されている高い透明性を有するゾルを製造することはできない。
本発明のアルカリ型酸化チタンゾルはチタン酸ゲルを解膠して得られるゾルであり、ゲルにはチタン水溶性塩を中和や熱分解することによって得られる通常のチタン酸ゲルを原料とすることができる。
上記の如くして得られた本発明のアルカリ型酸化チタンゾルは濃縮、希釈により濃度調整をすることができ、目的に応じた濃度のゾルを得ることができる。特に高濃度ゾルを必要とする場合はさらに水酸化四級アンモニウムを添加して濃縮することで低粘度のまま高濃度化が可能となる。また、本発明のアルカリ型酸化チタンゾルは、一定量のアルコール等の有機溶媒とも容易に混合することができる。本発明のアルカリ型酸化チタンゾルは水酸化四級アンモニウムを含むため基本的にアルカリ性でpH9〜12程度であるが、目的に応じてpH1〜7にすることも可能である。pH1〜7にするには、塩酸、硝酸、ヒドロキシカルボン酸等の酸を添加し、一旦ゲル化させてから攪拌や超音波の照射などによって再分散させる方法が挙げられる。また、酸性化した後に限外濾過膜を使用してゾルを洗浄し、余分な酸を除去することでより安定な酸性型ゾルとすることができる。中でもヒドロキシカルボン酸の使用はゾルの安定性、相溶性向上に効果が高く、例えばクエン酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸等のヒドロキシカルボン酸を用いて酸性化したゾルは塩酸や硝酸で酸性化したゾルに比較して腐食性がなく安全に取り扱えることに加えて更に、濃縮時の粘度安定性やアルコール等の有機溶媒との混合安定性が飛躍的に向上することから、工業的に非常に有益である。
ヘイズ率は、日本電色工業株式会社製の色度・濁度測定器COH300Aを用い、光路長10mmのセルに酸化チタン(TiO2)濃度1質量%に調整したゾルを入れて測定する。
実施例1と同様のチタン酸ゲル200gに、表1のアルカリ剤を所定量添加して120℃で6時間水熱処理してゾルを得た。得られたゾルのヘイズ率を測定した結果を表1に示す。
Claims (8)
- 水酸化四級アンモニウムで安定化されたアルカリ型酸化チタンゾル。
- 酸化チタン(TiO2)濃度1質量%時のヘイズ率が25%以下である請求項1記載のアルカリ型酸化チタンゾル。
- 水酸化四級アンモニウムが酸化チタン(TiO2)1モルに対して0.01〜0.3モルである請求項1または2記載のアルカリ型酸化チタンゾル。
- 水酸化四級アンモニウムが水酸化テトラメチルアンモニウムまたはコリンである請求項1〜3のいずれか1項に記載のアルカリ型酸化チタンゾル。
- 水酸化四級アンモニウムの存在下でチタン酸ゲルを水熱処理することを特徴とするアルカリ型酸化チタンゾルの製造方法。
- 水酸化四級アンモニウム量がチタン酸ゲル(TiO2)1モルに対して0.01〜0.3モルである請求項5記載のアルカリ型酸化チタンゾルの製造方法。
- 水酸化四級アンモニウムが水酸化テトラメチルアンモニウムまたはコリンである請求項5または6記載のアルカリ型酸化チタンゾルの製造方法。
- 水熱処理温度が100〜150℃である請求項5〜7のいずれか1項に記載のアルカリ型酸化チタンゾルの製造方法。
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