JP2010042947A - Dispersion of titanium oxide complex particle and method of manufacturing the dispersion - Google Patents

Dispersion of titanium oxide complex particle and method of manufacturing the dispersion Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a dispersion of titanium oxide complex particles that combines high weatherability, light resistance, photocatalytic activity restraining effect and a high refractive index and further excels in stability, acid resistance and transparency. <P>SOLUTION: The surfaces of core particles consisting of oxide fine particles of titanium or complex oxide fine particles comprising titanium and silicon and/or tin are coated with an amino group-containing complex which is obtained by polycondensation by simultaneously adding an aqueous solution containing a hydrolyzate of a metal alkoxide having an amino group, a silicic acid solution or an aqueous solution of a silicate, and an aqueous solution which has salts of one or more kinds of metal elements selected from among aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium and yttrium dissolved therein. The surfaces of the resultant are further coated with a silica type oxide or silica type complex oxide to form the dispersion of the titanium oxide complex particles. The manufacturing method of the dispersion is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は酸化チタン系複合粒子の分散液および該分散液の製造方法に関するものである。更に詳しくは、光学特性、塗膜強度特性、誘電特性、触媒特性などを備えた酸化チタン系複合粒子を水および/または有機溶媒に分散してなる酸化チタン系複合粒子の分散液およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a dispersion of titanium oxide composite particles and a method for producing the dispersion. More specifically, a dispersion of titanium oxide composite particles obtained by dispersing titanium oxide composite particles having optical properties, coating strength properties, dielectric properties, catalytic properties, etc. in water and / or an organic solvent, and a method for producing the same It is about.

酸化チタン微粒子は、高い屈折率を有することからプラスチックレンズのハードコート層やプライマー層などの高屈折率被膜形成用塗布液の材料として好適に使用されてきた。しかし、酸化チタン微粒子自身の光触媒活性が高いことから被膜形成成分の有機ケイ素化合物や樹脂成分が分解したり、基材表面で被膜が劣化することにより基材と被膜の密着性が低下するといった問題があった。   Since titanium oxide fine particles have a high refractive index, they have been suitably used as a material for a coating solution for forming a high refractive index film such as a hard coat layer or primer layer of a plastic lens. However, since the photocatalytic activity of the titanium oxide fine particles themselves is high, the organic silicon compound or resin component of the film forming component is decomposed, or the film deteriorates on the surface of the base material, resulting in a decrease in adhesion between the base material and the film. was there.

このような問題を解決する方法として、特許文献1では、チタンとスズとを含む酸化物微粒子からなる核粒子をケイ素とジルコニウムおよび/またはアルミニウムを含む複合酸化物で被覆した複合酸化物微粒子が開示されている。このような複合酸化物微粒子を含む塗布液を使用すれば、屈折率が高く、しかも耐候性や耐光性に優れた塗膜を形成することができるが、その使用条件によっては、これらを更に改善させる必要があった。 As a method for solving such a problem, Patent Document 1 discloses composite oxide fine particles in which core particles made of oxide fine particles containing titanium and tin are coated with a composite oxide containing silicon, zirconium and / or aluminum. Has been. If a coating solution containing such composite oxide fine particles is used, a coating film having a high refractive index and excellent weather resistance and light resistance can be formed. However, depending on the use conditions, these can be further improved. It was necessary to let them.

一方、無機酸化物粒子の表面を疎水化し、有機溶媒中での分散性を向上させる手段としてアミノ基を有する金属アルコキシドによる表面処理を行うことは一般に行われている。また、特許文献2においてはシリカを含む複合酸化物ゾルの有機溶媒および有機樹脂中での分散性向上を目的として、複合酸化物中のケイ素に有機基を直接結合させる方法が記載されている。
特開2000−204301号公報 特許第3683070号公報
On the other hand, surface treatment with a metal alkoxide having an amino group is generally performed as a means for hydrophobizing the surface of inorganic oxide particles and improving dispersibility in an organic solvent. Patent Document 2 describes a method of directly bonding an organic group to silicon in a composite oxide for the purpose of improving dispersibility of the composite oxide sol containing silica in an organic solvent and an organic resin.
JP 2000-204301 A Japanese Patent No. 3683070

本発明の課題は、光触媒活性が抑制され、耐候性および耐光性に優れており、かつ屈折率の高い酸化チタン系複合粒子を含む、透明性に優れた酸化チタン系複合粒子の分散液および該分散液の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a dispersion of titanium oxide-based composite particles having excellent transparency, including titanium oxide-based composite particles having suppressed photocatalytic activity, excellent weather resistance and light resistance, and high refractive index, and It is to provide a method for producing a dispersion.

本発明に係る酸化チタン系複合粒子の分散液は、チタニウムの酸化物微粒子、またはチタニウムと、ケイ素および/またはスズとを含む複合酸化物微粒子からなる核粒子の表面を、少なくとも、アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液と、ケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液と、アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウムおよびイットリウムより選ばれた1種または2種以上の金属元素の塩を溶解させた水溶液とを同時に添加して重縮合させて得られるアミノ基含有複合体で被覆し、さらにその表面をシリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物で被覆してなることを特徴としている。   The dispersion of titanium oxide-based composite particles according to the present invention has at least an amino group on the surface of core particles composed of titanium oxide fine particles or composite oxide fine particles containing titanium and silicon and / or tin. An aqueous solution containing a hydrolyzate of metal alkoxide, an aqueous solution of silicic acid solution or silicate, and one or more selected from aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium and yttrium Coated with an amino group-containing complex obtained by simultaneous polycondensation with an aqueous solution in which a metal element salt is dissolved, and further coated with a silica-based oxide or silica-based composite oxide. It is characterized by.

また、本発明に係る酸化チタン系複合粒子の分散液は、前記核粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記アミノ基含有複合体に含まれるアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)が0.001〜0.04の範囲にあることが好ましい。
前記アミノ基を有する金属アルコキシドは、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシランより選ばれた1種または2種以上であることが好ましい。
前記酸化チタン系複合粒子の平均粒子径は、動的光散乱法で測定されるとき、3〜80nmの範囲にあることが好ましい。
In the dispersion of titanium oxide composite particles according to the present invention, the number of moles of titanium contained in the core particles is represented by A, and the number of moles of amino groups contained in the amino group-containing composite is represented by B. The molar ratio (B / A) is preferably in the range of 0.001 to 0.04.
The metal alkoxide having an amino group includes γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-amino. Propyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyl One or more selected from trimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane are preferable.
The average particle diameter of the titanium oxide-based composite particles is preferably in the range of 3 to 80 nm when measured by a dynamic light scattering method.

本発明に係る酸化チタン系複合粒子の分散液の製造方法は、
(1)チタニウムの酸化物微粒子、またはチタニウムと、ケイ素および/またはスズとからなる複合酸化物微粒子からなる核粒子が分散した水分散液を加熱しながら、
(A)アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液、
(B)ケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液、および
(C)アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウムおよびイットリウムより選ばれた1種または2種以上の金属元素の塩を溶解させた水溶液
とを、前記水分散液にそれぞれ同時に添加して得られる重縮合物からなるアミノ基含有複合体を前記核粒子の表面に被覆する工程、および
(2)前記工程(1)より得られた水分散液を加熱しながら、
(D)ケイ酸液、または
(E)ケイ酸液と、ジルコニウム、アンチモン、タングステン、スズ、アルミニウム、ニオブ、セリウムおよび亜鉛より選ばれた1種または2種以上の金属元素の水酸化物、過酸化物、アルコキシドおよび/または無機塩の水溶液
を添加したのち、加熱することにより、前記アミノ基含有複合体で被覆した粒子の表面にさらにシリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物を被覆させる工程
を含むことを特徴としている。
The method for producing a dispersion of titanium oxide composite particles according to the present invention includes:
(1) While heating an aqueous dispersion in which core fine particles composed of titanium oxide fine particles or composite oxide fine particles composed of titanium and silicon and / or tin are dispersed,
(A) an aqueous solution containing a hydrolyzate of a metal alkoxide having an amino group,
(B) an aqueous solution of a silicate solution or a silicate, and (C) a salt of one or more metal elements selected from aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium and yttrium A step of coating the surface of the core particles with an amino group-containing complex comprising a polycondensate obtained by simultaneously adding a dissolved aqueous solution to the aqueous dispersion, and (2) from the step (1) While heating the obtained aqueous dispersion,
(D) a silicic acid solution, or (E) a silicic acid solution and a hydroxide of one or more metal elements selected from zirconium, antimony, tungsten, tin, aluminum, niobium, cerium and zinc; After adding an aqueous solution of an oxide, an alkoxide and / or an inorganic salt, a step of coating the surface of the particles coated with the amino group-containing composite with a silica-based oxide or a silica-based composite oxide by heating. It is characterized by including.

さらに、本発明に係る酸化チタン系複合粒子の分散液の製造方法は、前記工程(2)より得られた水分散液を有機溶媒で溶媒置換する工程を含むことが好ましい。
また、前記工程(1)において、前記核粒子の水分散液の加熱温度は60〜210℃の範囲にあることが好ましい。
また、前記工程(1)において、前記成分(A)、(B)、および(C)の水溶液をそれぞれ同時に添加する時の分散液のpHが、7〜12の範囲にあるように調整することが好ましい。
Furthermore, the method for producing a dispersion of titanium oxide composite particles according to the present invention preferably includes a step of subjecting the aqueous dispersion obtained in the step (2) to solvent substitution with an organic solvent.
Moreover, in the said process (1), it is preferable that the heating temperature of the aqueous dispersion of the said core particle exists in the range of 60-210 degreeC.
In the step (1), the pH of the dispersion when the aqueous solutions of the components (A), (B), and (C) are added simultaneously is adjusted to be in the range of 7-12. Is preferred.

また、前記工程(1)において、前記成分(A)の水溶液の添加速度は、該水溶液中に含まれる金属アルコキシドの保有するアミノ基のモル基準で0.005〜0.2モル/Hrの範囲にあることが好ましい。
また、前記工程(1)において、前記成分(B)の水溶液の添加速度は、該水溶液中に含まれるケイ酸またはケイ酸塩の保有するケイ素のモル基準で0.012〜0.5モル/Hrの範囲にあることが好ましい。
また、前記工程(1)において、前記成分(C)の水溶液の添加速度は、該水溶液中に含まれる金属塩の保有する金属元素のモル基準で0.005〜0.2モル/Hrの範囲にあることが好ましい。
Moreover, in the said process (1), the addition rate of the aqueous solution of the said component (A) is the range of 0.005-0.2 mol / Hr on the molar basis of the amino group which the metal alkoxide contained in this aqueous solution has. It is preferable that it exists in.
Moreover, in the said process (1), the addition rate of the aqueous solution of the said component (B) is 0.012-0.5 mol / on the molar reference | standard of the silicon which the silicic acid or silicate contained in this aqueous solution has. It is preferably in the range of Hr.
Moreover, in the said process (1), the addition rate of the aqueous solution of the said component (C) is the range of 0.005-0.2 mol / Hr on the molar basis of the metal element which the metal salt contained in this aqueous solution has. It is preferable that it exists in.

また、前記工程(1)において、前記アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液の濃度が0.2〜20重量%の範囲にあり、前記ケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液の濃度がSiO2換算基準で0.5〜6重量%の範囲にあり、しかも前記アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウムおよびイットリウムより選ばれた1種または2種以上の金属元素の塩を溶解させた水溶液の濃度が酸化物換算基準で0.01〜5重量%の範囲にあることが好ましい。 Moreover, in the said process (1), the density | concentration of the aqueous solution containing the hydrolyzate of the metal alkoxide which has the said amino group exists in the range of 0.2 to 20 weight%, and the density | concentration of the said silicic acid liquid or the aqueous solution of a silicate Is in the range of 0.5 to 6% by weight in terms of SiO 2 , and one or more metal elements selected from aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium and yttrium The concentration of the aqueous solution in which the salt is dissolved is preferably in the range of 0.01 to 5% by weight in terms of oxide.

本発明に係る酸化チタン系複合粒子は、優れた耐候性、耐光性および光触媒活性抑制効果を有している。さらに該酸化チタン系複合粒子の分散液を用いた塗布液により得られる塗膜や、該酸化チタン系複合粒子の分散液を用いて得られる樹脂組成物などにおいては、該酸化チタン系複合粒子の光触媒活性に起因する劣化、変色などが非常に抑制される。
このような効果が得られるのは、核粒子の表面にアミノ基を含有する複合体を被覆させることで酸化チタン系複合粒子の光触媒活性が抑制されるためである。
また前記アミノ基を含有する複合体によれば、比較的低い被覆量で上記の光触媒活性抑制効果が得られるため酸化チタン系複合粒子の高屈折率性を低下させることが少ない。
The titanium oxide composite particles according to the present invention have excellent weather resistance, light resistance and photocatalytic activity suppression effect. Furthermore, in the coating film obtained by the coating liquid using the dispersion liquid of the titanium oxide composite particles, the resin composition obtained by using the dispersion liquid of the titanium oxide composite particles, Deterioration, discoloration and the like due to photocatalytic activity are greatly suppressed.
Such an effect is obtained because the photocatalytic activity of the titanium oxide-based composite particles is suppressed by covering the surface of the core particles with a composite containing an amino group.
Moreover, according to the composite containing an amino group, the above-mentioned photocatalytic activity suppressing effect can be obtained with a relatively low coating amount, and therefore the high refractive index property of the titanium oxide composite particles is rarely lowered.

このようなアミノ基は、例えばアミノ基を含むシランカップリング剤などを単独で用いて核粒子表面に反応させようとしても、不安定で少量しか反応しないが、特別な製造方法を用いて、アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物を他の被覆形成成分と複合化させることにより比較的大量のアミノ基を安定にアミノ基含有複合体に配合することができ、このアミノ基含有複合体で核粒子を被覆することによって耐酸安定性、保存安定性に優れた酸化チタン系複合粒子の分散液が提供される。 Such an amino group is unstable and reacts only in a small amount even when trying to react with the surface of the core particle by using, for example, a silane coupling agent containing an amino group alone. By combining a hydrolyzate of a metal alkoxide having a group with another coating forming component, a relatively large amount of amino groups can be stably incorporated into the amino group-containing complex. By coating the particles, a dispersion of titanium oxide composite particles excellent in acid resistance stability and storage stability is provided.

また、耐酸安定性および保存安定性、高分散性を更に高めるために、本発明に係る酸化チタン系複合粒子においてはアミノ基含有複合体の表面をさらにシリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物により被覆している。このシリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物はさらに酸化チタン系複合粒子の耐光性、光触媒活性抑制効果を向上させる効果をも持つ。しかも、本発明の酸化チタン系複合粒子においては核粒子の表面にアミノ基含有複合体を被覆することで核粒子の光触媒活性や耐候性および耐光性が抑制されているのでシリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物の被覆量は比較的低量ですみ、酸化チタン系複合粒子の屈折率の低下を招くことが少ない。   In addition, in order to further improve acid resistance, storage stability, and high dispersibility, the surface of the amino group-containing composite is further treated with silica-based oxide or silica-based composite oxide in the titanium oxide composite particles according to the present invention. It is covered. This silica-based oxide or silica-based composite oxide also has the effect of improving the light resistance and the photocatalytic activity suppressing effect of the titanium oxide-based composite particles. Moreover, in the titanium oxide composite particles of the present invention, the photocatalytic activity, weather resistance, and light resistance of the core particles are suppressed by coating the surface of the core particles with an amino group-containing composite. The coating amount of the composite oxide is relatively low, and the refractive index of the titanium oxide composite particles is hardly lowered.

また本発明の酸化チタン系複合粒子の分散液は透明性にも優れている。
この酸化チタン系複合粒子の分散液を被膜形成用塗布液、および有機樹脂などに配合すれば、高い耐候性、耐光性、耐変色性、光触媒活性抑制効果を有する塗膜、樹脂組成物などが得られる。
また前記酸化チタン系複合粒子は高い屈折率を維持していることから各種高屈折率塗膜、高屈折率樹脂組成物の材料として好適である。
The dispersion of the titanium oxide composite particles of the present invention is also excellent in transparency.
If this titanium oxide composite particle dispersion is blended with a coating liquid for forming a film and an organic resin, a coating film having a high weather resistance, light resistance, discoloration resistance, and photocatalytic activity suppression effect, a resin composition, etc. can get.
Moreover, since the said titanium oxide type composite particle maintains the high refractive index, it is suitable as a material of various high refractive index coating films and high refractive index resin compositions.

また強度特性、導電性、適度な紫外線吸収特性および触媒活性などを有する材料であるため各種添加剤、または原料として各種無機化合物または有機化合物と混合または反応させて各種高屈折率材、ハードコート用コーティング材、紫外線吸収剤、防汚材、抗菌剤、脱臭剤、粘剤、隠蔽材、導電材、反射材、封止材、充填材、包装材、光触媒、反射防止膜材、繊維材、電極材、建材、紙、その他各種塗料の用途に広く使用することができる。
In addition, because it is a material having strength characteristics, conductivity, moderate ultraviolet absorption characteristics, catalytic activity, etc., various additives, or various high-refractive-index materials and hard coats mixed with or reacted with various inorganic compounds or organic compounds as raw materials Coating materials, UV absorbers, antifouling materials, antibacterial agents, deodorants, adhesives, masking materials, conductive materials, reflective materials, sealing materials, fillers, packaging materials, photocatalysts, antireflection film materials, fiber materials, electrodes It can be widely used for materials, building materials, paper, and other various paints.

以下、本発明について具体的に説明する。
チタニウムの酸化物微粒子、またはチタニウムとケイ素および/またはスズとを含む複合酸化物微粒子からなる核粒子(核粒子)
本発明に係る核粒子としては、従来公知のチタニウムの酸化物微粒子、またはチタニウムとケイ素および/またはスズを含む複合酸化物微粒子からなる核粒子を用いることができる。
前記核粒子の結晶構造はアナターゼ型、ルチル型、またはこれらの混在型のいずれであってもよい。ルチル型の核粒子は高屈折率性および耐光性、耐候性に優れるため特に好ましい。
前記核粒子の結晶構造の一部を化学式で模式的に示せば、以下の通りである。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
Titanium oxide fine particles, or core particles (nuclear particles) composed of composite oxide fine particles containing titanium and silicon and / or tin
As the core particles according to the present invention, conventionally known titanium oxide fine particles, or core particles composed of composite oxide fine particles containing titanium and silicon and / or tin can be used.
The crystal structure of the core particle may be any of anatase type, rutile type, or a mixed type thereof. Rutile-type core particles are particularly preferred because of their high refractive index, light resistance, and weather resistance.
A part of the crystal structure of the core particle can be schematically shown by a chemical formula as follows.

核粒子の構造の一例

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−O−Ti−O−Ti−O−
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−O−Ti−O−Si−O−
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−O−Ti−O−Sn−O−
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−O−Ti−O−Sn−O−Si−O−
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Example of nuclear particle structure

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-O-Ti-O-Ti-O-
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-O-Ti-O-Si-O-
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-O-Ti-O-Sn-O-
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-O-Ti-O-Sn-O-Si-O-
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アミノ基含有複合体
本発明に係る酸化チタン系複合粒子においては、前記核粒子の表面にアミノ基含有複合体よりなる中間被覆層が形成されている。前記アミノ基含有複合体は、前記核粒子の表面で、アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液と、ケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液と、アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウムおよびイットリウムより選ばれた1種または2種以上の金属元素の塩を溶解させた水溶液とを同時に添加して重縮合させて得られるものである。
Amino group-containing composite In the titanium oxide composite particles according to the present invention, an intermediate coating layer made of an amino group-containing composite is formed on the surface of the core particles. The amino group-containing complex includes an aqueous solution containing a hydrolyzate of a metal alkoxide having an amino group, a silicic acid solution or an aqueous solution of silicate, aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin on the surface of the core particle. , Lanthanum, magnesium, calcium, and yttrium, and an aqueous solution in which a salt of one or more metal elements is dissolved and simultaneously added and polycondensed.

前記アミノ基含有複合体に含まれるアミノ基の含有量は、チタニウムの酸化物微粒子、またはチタニウムとケイ素および/またはスズとを含む複合酸化物微粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記アミノ基含有複合体に含まれるアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)が0.001〜0.04の範囲、特に、0.004〜0.020の範囲にあることが好ましい。上記モル比はアミノ基を含む金属アルコキシドの仕込量により調節することができる。前記モル比が0.001未満であると本発明に係る酸化チタン系複合粒子の耐光性、耐候性および光活性抑制効果が低下し、0.04を超えると得られる酸化チタン系複合粒子の屈折率が低下したりアミノ基含有金属アルコキシドの加水分解物が酸化チタン系複合粒子中に安定に化合可能な量を超えて酸化チタン系複合粒子外に遊離し、得られる酸化チタン系複合粒子分散液の安定性、耐酸性などが低下することがあるので好ましくない。   The amino group content contained in the amino group-containing composite is represented by A as the number of moles of titanium contained in the titanium oxide fine particles or the composite oxide fine particles containing titanium and silicon and / or tin. When the number of moles of amino groups contained in the amino group-containing complex is represented by B, the molar ratio (B / A) is in the range of 0.001 to 0.04, particularly in the range of 0.004 to 0.020. It is preferable that it exists in. The said molar ratio can be adjusted with the preparation amount of the metal alkoxide containing an amino group. When the molar ratio is less than 0.001, the light resistance, weather resistance, and photoactivity suppression effect of the titanium oxide composite particles according to the present invention are reduced, and when the molar ratio exceeds 0.04, the resulting titanium oxide composite particles are refracted. The amount of hydrolyzate of metal group-containing metal alkoxide decreases beyond the amount that can be stably combined in the titanium oxide composite particles, and is released to the outside of the titanium oxide composite particles. This is not preferable because the stability and acid resistance of the resin may decrease.

前記アミノ基を有する金属アルコキシドとしては、アミノ基を有するものであれば特に制限なく、公知のものを用いることができる。γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシランなどが好ましく使用できる。またこれらを混合して用いても良い。 The metal alkoxide having an amino group is not particularly limited as long as it has an amino group, and known ones can be used. γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-phenylaminopropyltri Methoxysilane or the like can be preferably used. Moreover, you may mix and use these.

また3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、4−アミノブチルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルジイソプロピルエトキシシラン、1−アミノ−2−(ジメチルエトキシシリル)プロパン、(アミノエチルアミノ)−3−イソブチルジメチルメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノイソブチルメチルジメトキシシランアミノエチルアミノメチル)フェネチルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(6−アミノヘキシル)アミノメチルトリメトキシシラン、N−(6−アミノヘキシル)アミノメチルトリエトキシシラン、N−(6−アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−11−アミノウンデシルトリメトキシシラン、11−アミノウンデシルトリエトキシシラン、3−(m−アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、m−アミノフェニルトリメトキシシラン、p−アミノフェニルトリメトキシシラン、(3−トリメトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミン、N−メチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジメチルアミノメチルエトキシシラン、(N,N−ジメチルアミノプロピル)トリメトキシシラン、(N−アセチルグリシジル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランより選ばれた1種以上を用いてもよい。 Also, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 4-aminobutyltriethoxysilane, 3-aminopropyldiisopropylethoxysilane, 1-amino-2- (dimethylethoxysilyl) propane, (aminoethyl Amino) -3-isobutyldimethylmethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminoisobutylmethyldimethoxysilane aminoethylaminomethyl) phenethyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyl Dimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N- (6-aminohexyl) aminomethyltrimethoxysilane , N (6-aminohexyl) aminomethyltriethoxysilane, N- (6-aminohexyl) aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -11-aminoundecyltrimethoxysilane, 11-aminoundecyltri Ethoxysilane, 3- (m-aminophenoxy) propyltrimethoxysilane, m-aminophenyltrimethoxysilane, p-aminophenyltrimethoxysilane, (3-trimethoxysilylpropyl) diethylenetriamine, N-methylaminopropylmethyldimethoxysilane , N-methylaminopropyltrimethoxysilane, dimethylaminomethylethoxysilane, (N, N-dimethylaminopropyl) trimethoxysilane, (N-acetylglycidyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane It may be used at least one member.

また、ここで、前記アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液とは、上記のアミノ基を有する金属アルコキシドを水に攪拌混合した水溶液である。また前記アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物とは、アミノ基を有する金属アルコキシドを水に攪拌混合して加水分解させたものであって、アミノ基を有する金属アルコキシドの持つOR基の少なくとも一部がOH基と置換した構造をとるものを意味する。
また、ここで前記ケイ酸液とは、水溶性ケイ酸塩の水溶液を陽イオン交換樹脂などで脱アルカリすることによって得られる酸性ケイ酸液であって、ケイ酸の低重合物を含む水溶液を意味する。
また、ここで前記ケイ酸塩の水溶液とは、ケイ酸ナトリウムやケイ酸カリウムなどのアルカリ金属ケイ酸塩を水に溶解させたものを意味する。
Here, the aqueous solution containing the hydrolyzate of metal alkoxide having an amino group is an aqueous solution in which the metal alkoxide having an amino group is mixed with stirring in water. The hydrolyzate of a metal alkoxide having an amino group is a product obtained by hydrolyzing a metal alkoxide having an amino group with stirring and mixing with water, and at least one of OR groups of the metal alkoxide having an amino group. It means one having a structure in which part is substituted with OH group.
The silicic acid solution here is an acidic silicic acid solution obtained by dealkalizing an aqueous solution of a water-soluble silicate with a cation exchange resin or the like, and an aqueous solution containing a low polymer of silicic acid. means.
In addition, the aqueous solution of silicate herein means a solution in which an alkali metal silicate such as sodium silicate or potassium silicate is dissolved in water.

また、前記アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウム、イットリウムより選ばれるいずれか1種または2種以上の金属元素の塩としては、水溶性の塩であれば制限なく用いることができる。このような塩としては例えばアルミン酸ナトリウム塩、炭酸ジルコニウムアンモニウム、ペルオキソチタニウム、スズ酸カリウム、硫酸マグネシウム、硝酸亜鉛などを好適に用いることができる。
前記アミノ基含有複合体の構造は、シリカと、アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウム、イットリウムより選ばれた1種または2種以上の金属元素の酸化物と、アミノ基を含む金属アルコキシドの加水分解物とが分子レベルで複合化したものである。
The salt of any one or more metal elements selected from aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium, and yttrium can be used without limitation as long as it is a water-soluble salt. Can do. As such a salt, for example, sodium aluminate salt, ammonium zirconium carbonate, peroxotitanium, potassium stannate, magnesium sulfate, zinc nitrate and the like can be suitably used.
The structure of the amino group-containing composite is composed of silica, an oxide of one or more metal elements selected from aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium, and yttrium, and an amino group. And a hydrolyzate of a metal alkoxide containing a complex at a molecular level.

本発明においてチタニウムの酸化物微粒子またはチタニウムと、ケイ素および/またはスズとを含む複合酸化物微粒子からなる核粒子の表面をアミノ基含有複合体で被覆することにより、得られる酸化チタン系複合粒子の耐候性および耐光性および光触媒活性抑制効果が向上する効果が得られる。
その理由については定かではないものの、前記アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物中において、アミノ基は解離してNH3+となり正の電荷を帯び、核粒子表面のOH基や、シリカとアルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウム、イットリウムより選ばれた1種または2種以上の金属元素の酸化物とが形成する複合酸化物中の負電荷と相互作用を不活性化させるためであると考えられる。
In the present invention, titanium oxide composite particles obtained by coating the surface of core particles comprising titanium oxide fine particles or composite oxide fine particles containing titanium and silicon and / or tin with an amino group-containing composite are obtained. The effect which the weather resistance, light resistance, and the photocatalytic activity suppression effect improve is acquired.
Although the reason for this is not clear, in the hydrolyzate of metal alkoxide having an amino group, the amino group dissociates to become NH 3+ and has a positive charge, OH group on the surface of the core particle, silica and aluminum Inactivates negative charges and interactions in complex oxides formed by oxides of one or more metal elements selected from zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium and yttrium It is thought that it is to make it.

このようなアミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物は、単独で核粒子表面に表面処理または被覆させたのでは、不均一で、かつ少量しか付着させることができない上、アミノ基のほとんど全量が粒子界面に存在するため安定性が低く水分またはアルカリの影響によりアミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物が容易に粒子表面から脱離する。またアミノ基を有する金属アルコキシドを単独で核粒子に表面処理した上から更に無機酸化物による被覆を行うことは困難である。
しかし本発明においては、上記のようにアミノ基が複合体中の負電荷と配位することに加え、アミノ基含有金属アルコキシドの加水分解物に含まれるOH基が、アミノ基含有複合体の調製時に同時添加されるケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液に含まれるケイ酸モノマーまたはケイ酸ポリマー中のOH基などと重縮合することで分子レベルの3次元的網目構造を形成するため、前記複合体骨格中に所望量のアミノ基を安定に固定することができる。
Such a hydrolyzate of a metal alkoxide having an amino group is non-uniform and can be deposited only in a small amount when the surface treatment or coating is carried out on the surface of the core particle alone. Since it is present at the particle interface, the stability is low, and the hydrolyzate of metal alkoxide having an amino group is easily detached from the particle surface due to the influence of moisture or alkali. In addition, it is difficult to further coat with an inorganic oxide after the surface treatment of the metal alkoxide having an amino group on the core particles alone.
However, in the present invention, in addition to the coordination of the amino group with the negative charge in the complex as described above, the OH group contained in the hydrolyzate of the amino group-containing metal alkoxide contains the amino group-containing complex. In order to form a three-dimensional network structure at the molecular level by polycondensation with an OH group in a silicic acid monomer or a silicic acid polymer contained in a silicic acid solution or an aqueous solution of silicate that is sometimes added at the same time, A desired amount of amino groups can be stably immobilized in the body skeleton.

上記の効果により、比較的少ない被覆量でも、得られる酸化チタン系複合粒子の耐候性、耐光性および光触媒活性抑制効果を向上することができるため、該酸化チタン系複合粒子の高屈折率性を高く維持することが可能となる。
前記アミノ基含有複合体の核粒子に対する被覆量は、核粒子100重量部に対して1〜40重量部、より好ましくは5〜20重量部の範囲にあることが好ましい。
前記被覆量が核粒子100重量部に対して1重量部未満であると、本発明に係る酸化チタン系複合粒子の耐候性、耐光性及び光触媒活性抑制効果が低下し、前記被覆量が40重量部を超えると、本発明に係る酸化チタン系複合粒子の屈折率が低下するので好ましくない。
The above effects can improve the weather resistance, light resistance, and photocatalytic activity suppression effect of the resulting titanium oxide composite particles even with a relatively small coating amount, so that the high refractive index property of the titanium oxide composite particles can be improved. It can be kept high.
The coating amount of the amino group-containing complex with respect to the core particles is preferably in the range of 1 to 40 parts by weight, more preferably 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the core particles.
When the coating amount is less than 1 part by weight relative to 100 parts by weight of the core particles, the weather resistance, light resistance and photocatalytic activity suppressing effect of the titanium oxide composite particles according to the present invention are reduced, and the coating amount is 40% by weight. If it exceeds the part, the refractive index of the titanium oxide composite particles according to the present invention is lowered, which is not preferable.

シリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物被覆
本発明に係る酸化チタン系複合粒子においては、前記アミノ基含有複合体の表面にシリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物からなる被覆層が形成されている。
前記シリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物の被覆量は、酸化チタン系複合粒子100重量部に対して0.5〜30重量部の範囲にあることが好ましい。
前記重量比が酸化チタン系複合粒子100重量部に対して0.5重量部未満の場合には、得られる酸化チタン系複合粒子の分散液の安定性や耐酸性が低下したり、表面処理が困難になることがあるので好ましくない。また前記重量比が酸化チタン系複合粒子100重量部に対して30重量部を超えると、得られる酸化チタン系複合酸化物粒子の屈折率が低下するので好ましくない場合がある。
Silica-based oxide or silica-based composite oxide coating In the titanium oxide-based composite particles according to the present invention, a coating layer made of silica-based oxide or silica-based composite oxide is formed on the surface of the amino group-containing composite. Yes.
The coating amount of the silica-based oxide or silica-based composite oxide is preferably in the range of 0.5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the titanium oxide-based composite particles.
When the weight ratio is less than 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the titanium oxide composite particles, the stability and acid resistance of the resulting dispersion of the titanium oxide composite particles may be reduced, or surface treatment may be performed. Since it may become difficult, it is not preferable. Moreover, when the said weight ratio exceeds 30 weight part with respect to 100 weight part of titanium oxide type composite particles, since the refractive index of the obtained titanium oxide type composite oxide particle falls, it may be unpreferable.

ここで、前記シリカ系酸化物とは主として二酸化ケイ素からなる酸化物であり、シリカ系複合酸化物とはケイ素とジルコニウム、アンチモン、タングステン、スズ、アルミニウム、ニオブ、セリウム、亜鉛より選ばれた1種または2種以上の金属元素との複合酸化物である。シリカ系複合酸化物がジルコニウムを含むものであると、本発明に係る酸化チタン系複合粒子の屈折率を低下させることが少ないので特に好ましい。
このようなシリカ系複合酸化物の一部を化学式で模式的に示せば、以下の通りである。
Here, the silica-based oxide is an oxide mainly composed of silicon dioxide, and the silica-based composite oxide is one selected from silicon and zirconium, antimony, tungsten, tin, aluminum, niobium, cerium, and zinc. Alternatively, it is a complex oxide with two or more metal elements. It is particularly preferable that the silica-based composite oxide contains zirconium because the refractive index of the titanium oxide-based composite particles according to the present invention is hardly lowered.
A part of such a silica-based composite oxide can be schematically shown by a chemical formula as follows.

シリカ系複合酸化物の一例

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−O−Si−O−Zr−O−
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−O−Si−O−Al−O−
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Example of silica-based composite oxide

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-O-Si-O-Zr-O-
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-O-Si-O-Al-O-
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本発明に係る酸化チタン系複合粒子において、前記アミノ基含有複合体の表面を前記シリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物により被覆することで、得られる酸化チタン系複合粒子の分散液中での安定性および耐酸性が向上する効果がある。またアミノ基含有複合体の表面に一部存在するアミノ基が後述するシランカップリング剤などによる表面処理が阻害することを抑制する効果がある。また酸化チタン系複合粒子の耐光性、耐候性および光触媒活性抑制効果が向上される効果もある。
本発明においては、核粒子表面にアミノ基含有複合体を形成することによって核粒子の耐光性、耐候性および光触媒活性抑制効果が向上するため、シリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物の被覆量は比較的少なくてすむ。そのため高屈折率な酸化チタン系複合粒子を得ることができる。
In the titanium oxide-based composite particles according to the present invention, the surface of the amino group-containing composite is coated with the silica-based oxide or the silica-based composite oxide to obtain a titanium oxide-based composite particle in a dispersion. It has the effect of improving stability and acid resistance. Moreover, there exists an effect which suppresses that the surface treatment by the silane coupling agent etc. which the amino group which exists in part on the surface of an amino-group containing composite_body | complex later mentions. In addition, the light resistance, weather resistance and photocatalytic activity suppressing effect of the titanium oxide composite particles are also improved.
In the present invention, the formation of an amino group-containing complex on the surface of the core particle improves the light resistance, weather resistance, and photocatalytic activity suppression effect of the core particle. Is relatively small. Therefore, titanium oxide composite particles having a high refractive index can be obtained.

酸化チタン系複合粒子
本発明に係る酸化チタン系複合粒子について以下に説明する。
本発明に係る酸化チタン系複合粒子はチタニウムの酸化物微粒子、またはチタニウムと、ケイ素および/またはスズとを含む複合酸化物微粒子からなる核粒子の表面を、少なくとも、アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液と、ケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液と、アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウム、イットリウムより選ばれるいずれか1種または2種以上の金属元素の塩を溶解させた水溶液とを、同時に添加して重縮合させて得られるアミノ基含有複合体で被覆し、さらにその表面をシリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物で被覆してなるものである。
Titanium oxide composite particles The titanium oxide composite particles according to the present invention will be described below.
The titanium oxide composite particles according to the present invention have at least the surface of a core particle composed of titanium oxide fine particles or composite oxide fine particles containing titanium, silicon, and / or tin, hydrolyzed with a metal alkoxide having an amino group. An aqueous solution containing a decomposition product, an aqueous solution of a silicate solution or a silicate, and one or more metal elements selected from aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium, and yttrium An aqueous solution in which a salt is dissolved is simultaneously coated with an amino group-containing complex obtained by polycondensation and the surface is further coated with silica-based oxide or silica-based composite oxide. .

前記酸化チタン系複合粒子の平均粒子径は、動的光散乱法で測定した時に3〜80nm、より好ましくは5〜30nmの範囲にあることが好ましい。
前記平均粒子径が3nm未満であると該酸化チタン系複合粒子の分散液の安定性が低下するので好ましくない。前記平均粒子径が80nmを超えると、該酸化チタン系複合粒子の分散液の透明性が低下するので好ましくない場合がある。
前記酸化チタン系複合粒子の形状については、特に制限されるものではないが、棒状または粒状または球状であることが好ましい。
The average particle diameter of the titanium oxide-based composite particles is preferably 3 to 80 nm, more preferably 5 to 30 nm when measured by a dynamic light scattering method.
If the average particle size is less than 3 nm, the stability of the dispersion of the titanium oxide composite particles is not preferable. If the average particle diameter exceeds 80 nm, the transparency of the dispersion of the titanium oxide composite particles may be unfavorable.
The shape of the titanium oxide composite particles is not particularly limited, but is preferably rod-shaped, granular, or spherical.

また酸化チタン系複合粒子のBET法で測定される比表面積は、80〜400m2/g、より好ましくは150〜300m2/gの範囲にあることが好ましい。
前記比表面積が80m2/g未満であると、該酸化チタン系複合粒子の分散液または該分散液を用いて得られる被膜の透明性が低下することがあるので好ましくない。また前記比表面積が400m2/gを超えると該酸化チタン系複合粒子の分散液を濃縮した際に安定性が低下することがあるので好ましくない。
The specific surface area of the titanium oxide composite particles measured by the BET method is preferably 80 to 400 m 2 / g, more preferably 150 to 300 m 2 / g.
If the specific surface area is less than 80 m 2 / g, the dispersion of the titanium oxide composite particles or the transparency of the coating obtained using the dispersion may be unfavorable. On the other hand, when the specific surface area exceeds 400 m 2 / g, the stability may decrease when the dispersion of the titanium oxide composite particles is concentrated, which is not preferable.

酸化チタン系複合粒子分散液
本発明に係る酸化チタン系複合粒子分散液は、前記酸化チタン系複合粒子を水および/または有機溶媒に含む分散液である。
前記有機溶媒としては、特に制限されないが、水に可溶なものであることが好ましく、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール、メタクリル酸メチル、スチレン、酢酸ビニル、ε-カプロラクラム、ウンデカンラクタム、ラウリルラクタム、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸、セバシン酸、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステル、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリシクロデカンジメチロールジアクリレート、γ−ブチロラクトン、N-メチルピロリドン、メチルイソブチルケトンおよびメチルエチルケトンなどを好適に用いることができる。
前記分散液の固形分濃度は1〜40重量%、より好ましくは10〜30重量%の範囲にあることが好ましい。前記固形分濃度が1重量%未満であると、該分散液中に含まれる無機物質の量が不足し、期待の効果が得られない場合がある。前記固形分濃度が40重量%を超えると、該分散液の安定性が低下してゲル化しやすくなるので好ましくない。
Titanium oxide composite particle dispersion The titanium oxide composite particle dispersion according to the present invention is a dispersion containing the titanium oxide composite particles in water and / or an organic solvent.
The organic solvent is not particularly limited, but is preferably water-soluble, such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl. Ether, ethylene glycol, methyl methacrylate, styrene, vinyl acetate, ε-caprolactam, undecane lactam, lauryl lactam, hexamethylenediamine, adipic acid, sebacic acid, dipentaerythritol hexaacrylate, neopentyl glycol acrylic acid benzoate, 1 , 6-hexanediol diacrylate, tricyclodecane dimethylol diacrylate, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone, methyl Ruisobutyl ketone and methyl ethyl ketone can be preferably used.
The solid content concentration of the dispersion is preferably 1 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight. If the solid content concentration is less than 1% by weight, the amount of the inorganic substance contained in the dispersion is insufficient, and the expected effect may not be obtained. When the solid content concentration exceeds 40% by weight, the stability of the dispersion is lowered and gelation tends to occur, which is not preferable.

酸化チタン系複合粒子の分散液の製造方法
本発明に係る酸化チタン系複合粒子を含む分散液の製造方法について以下に説明する。
チタニウムの酸化物微粒子、または複合酸化物微粒子からなる核粒子(核粒子)の製造方法としては特に制限されず公知のものを用いることができる。このような核粒子としては分散液状のものが製法上および性能上の面から好ましく、このような核粒子分散液は例えば、特開2000−204301号公報に記載の核粒子分散液の調製方法や特開平10−182152号公報に記載の酸化チタンゾルの調製方法などで製造することができる。
Method for Producing Dispersion of Titanium Oxide Composite Particles A method for producing a dispersion containing titanium oxide composite particles according to the present invention will be described below.
A method for producing core particles (core particles) made of titanium oxide fine particles or composite oxide fine particles is not particularly limited, and known ones can be used. Such a core particle is preferably in the form of a dispersion in terms of production and performance. Such a core particle dispersion is, for example, a method for preparing a core particle dispersion described in JP-A-2000-204301. It can be produced by the method for preparing a titanium oxide sol described in JP-A-10-182152.

アミノ基含有複合体の被覆方法
前記核粒子をアミノ基含有複合体で被覆する方法としては、前記核粒子の水分散液を加熱しながら、攪拌下で、少なくとも、アミノ基を含有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液と、ケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液と、アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウム、イットリウムよりなる群から選ばれるいずれか1種または2種以上の金属元素の塩を溶解させた水溶液とを前記核粒子の水分散液にそれぞれ同時に少しずつ添加して、核粒子表面で重縮合させる方法が好ましい。
Method for coating amino group-containing complex As a method for coating the core particle with the amino group-containing complex, at least an amino group is contained under stirring while heating the aqueous dispersion of the core particle. Any one selected from the group consisting of an aqueous solution containing a hydrolyzate of metal alkoxide, an aqueous solution of silicate or silicate, and aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium, yttrium Alternatively, a method in which an aqueous solution in which two or more kinds of metal element salts are dissolved is added to the aqueous dispersion of the core particles little by little at the same time and polycondensed on the core particle surface is preferable.

この時、前記アミノ基を含有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液と、ケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液と、アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウム、イットリウムより選ばれた1種または2種以上の元素の塩を溶解させた水溶液とは、混合せず各々別々に用意したものをそれぞれ同時に核粒子の水分散液に添加することが好ましい。また前記金属元素の塩を2種以上用いる際も、2種以上の塩の水溶液を混合せずそれぞれを同時に前記水分散液に添加することが好ましい。これは前記水溶液中での成分の沈殿および凝集を抑制するためである。 At this time, it is selected from an aqueous solution containing a hydrolyzate of a metal alkoxide containing the amino group, an aqueous solution of silicic acid or silicate, and aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium, and yttrium. The aqueous solution in which the salt of one or more elements is dissolved is preferably added separately to the aqueous dispersion of core particles without mixing. Moreover, when using 2 or more types of the said salt of a metal element, it is preferable not to mix the aqueous solution of 2 or more types of salts but to add each to the said aqueous dispersion simultaneously. This is to suppress precipitation and aggregation of components in the aqueous solution.

前記核粒子の水分散液の加熱温度は、60〜210℃の範囲にあることが好ましい。
上記加熱温度が60℃未満の場合、前記水分散液がゲル化または凝集したり、均一なアミノ基含有複合体を形成することができないので好ましくない。
上記加熱温度が210℃を超えると、アミノ基含有金属アルコキシドに含まれるアミノ基が変質または分解し、期待する効果が得られなくなるので好ましくない。
The heating temperature of the aqueous dispersion of the core particles is preferably in the range of 60 to 210 ° C.
When the heating temperature is less than 60 ° C., the aqueous dispersion cannot be gelled or aggregated or a uniform amino group-containing complex cannot be formed.
When the heating temperature exceeds 210 ° C., the amino group contained in the amino group-containing metal alkoxide is denatured or decomposed, and the expected effect cannot be obtained.

また、前記核粒子の水分散液を加熱しながらアミノ基を含有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液と、ケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液と、アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウム、イットリウムより選ばれた1種以上の元素の塩を溶解させた水溶液とを前記核粒子分散液に同時に少しずつ添加する間、前記分散液のpHが7〜12の範囲となるように添加することが好ましい。前記水分散液のpHが7未満または12より大きいと、分散液がゲル化するので好ましくない。
上記の分散液のpH条件は、NaOH、KOH、NH4OHなどのアルカリをpH調整剤として用いて、核粒子の水分散液のpHがあらかじめpH7〜12の範囲となるように調整しておくことで満たすことができる。アミノ基含有複合体の原料は、核粒子の水分散液に比べて少量であるため、核粒子の水分散液をアルカリ側にしておれば、アミノ基含有複合体被膜形成中に分散液のpHが大きく変動することはない。
また、酸性のケイ酸液をアミノ基含有複合体の原料として用いる場合には、同時に加える金属元素の塩として水中でアルカリ性を示すものを用いたり、アルカリ性のケイ酸塩の水溶液を用いる場合には、金属元素の塩として水中で酸性を示すものを使用するなどの調整を必要に応じて行うこともできる。
Further, an aqueous solution containing a hydrolyzate of a metal alkoxide containing an amino group while heating the aqueous dispersion of the core particles, a silicic acid solution or an aqueous solution of silicate, aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, While adding an aqueous solution in which a salt of at least one element selected from lanthanum, magnesium, calcium, and yttrium is dissolved to the core particle dispersion at the same time, the pH of the dispersion is in the range of 7-12. It is preferable to add so that it becomes. When the pH of the aqueous dispersion is less than 7 or greater than 12, the dispersion is gelled, which is not preferable.
The pH conditions of the above dispersion are adjusted so that the pH of the aqueous dispersion of core particles is in the range of pH 7 to 12 in advance using an alkali such as NaOH, KOH, NH 4 OH as a pH adjuster. Can be satisfied. Since the raw material of the amino group-containing composite is a small amount compared to the aqueous dispersion of the core particles, if the aqueous dispersion of the core particles is on the alkali side, the pH of the dispersion during the amino group-containing composite coating is formed. Does not fluctuate significantly.
In addition, when an acidic silicate solution is used as a raw material for an amino group-containing complex, a metal element salt that is alkaline at the same time is used, or an alkaline silicate aqueous solution is used. Adjustments such as using a metal element salt that shows acidity in water can also be made as necessary.

また、前記核粒子の水分散液にアミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液を添加する時の添加速度は、前記水溶液中に含まれる金属アルコキシドの保有するアミノ基のモル基準で0.005〜0.2モル/Hr、より好ましくは0.02〜0.15モル/Hrの範囲となるように添加することが好ましい。前記添加速度が0.005モル/Hr未満の場合には、得られるアミノ基含有複合体の性状には特に問題はないものの製造工程に不要に長時間を要することになるので好ましくない。また前記添加速度が0.2モル/Hrを超えると前記水分散液に含まれる成分がゲル化または凝集したり、均一なアミノ基含有複合体が得られなくなるので好ましくない。   The addition rate when adding an aqueous solution containing a hydrolyzate of a metal alkoxide having an amino group to the aqueous dispersion of the core particles is 0 on a molar basis of the amino group possessed by the metal alkoxide contained in the aqueous solution. It is preferable to add 0.005 to 0.2 mol / Hr, more preferably 0.02 to 0.15 mol / Hr. When the addition rate is less than 0.005 mol / Hr, there is no particular problem with the properties of the resulting amino group-containing composite, but it is not preferable because it takes an unnecessarily long time for the production process. On the other hand, when the addition rate exceeds 0.2 mol / Hr, the components contained in the aqueous dispersion gel or aggregate, and a uniform amino group-containing complex cannot be obtained.

また、前記核粒子の水分散液にケイ酸またはケイ酸塩の水溶液を添加する時の添加速度は、該水溶液中に含まれるケイ素のモル基準で0.012〜0.5モル/Hrの範囲となるように添加することが好ましい。前記添加速度が0.012モル/Hrより遅いと、得られるアミノ基含有複合体の性状には特に問題はないが製造時間に不要に長時間を有することとなり、また前記添加速度が0.5モル/Hrを超えると前記水分散液に含まれる成分がゲル化または凝集したり、均一なアミノ基含有複合体が得られないこととなるので好ましくない。   The addition rate when adding an aqueous solution of silicic acid or silicate to the aqueous dispersion of the core particles is in the range of 0.012 to 0.5 mol / Hr based on the molar amount of silicon contained in the aqueous solution. It is preferable to add so that it becomes. When the addition rate is slower than 0.012 mol / Hr, there is no particular problem with the properties of the resulting amino group-containing composite, but the production time is unnecessarily long, and the addition rate is 0.5. If it exceeds mol / Hr, the components contained in the aqueous dispersion gel or aggregate, and a uniform amino group-containing complex cannot be obtained.

また、前記核粒子の水分散液にアルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウムおよびイットリウムより選ばれた1種または2種以上の金属元素の塩を溶解させた水溶液を添加する時の添加速度は、該水溶液中に含まれる金属元素のモル基準で0.005〜0.2モル/Hr、より好ましくは0.02〜0.15モル/Hrの範囲となるように添加することが好ましい。前記添加速度が0.005モル/Hrより遅いと、得られるアミノ基含有複合体の性状には特に問題はないが製造時間に不要に長時間を有することとなり、また前記添加速度が0.2モル/Hrを超えると前記水分散液に含まれる成分がゲル化または凝集したり、均一なアミノ基含有複合体が得られないこととなるので好ましくない。 Also, an aqueous solution in which a salt of one or more metal elements selected from aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium and yttrium is dissolved is added to the aqueous dispersion of the core particles. The addition rate at that time is 0.005 to 0.2 mol / Hr, more preferably 0.02 to 0.15 mol / Hr, based on the molar amount of the metal element contained in the aqueous solution. It is preferable. When the addition rate is lower than 0.005 mol / Hr, there is no particular problem with the properties of the resulting amino group-containing composite, but the production time is unnecessarily long, and the addition rate is 0.2. If it exceeds mol / Hr, the components contained in the aqueous dispersion gel or aggregate, and a uniform amino group-containing complex cannot be obtained.

また、前記アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液の濃度は、アミノ基を有する金属アルコキシド換算基準で0.2〜20重量%の範囲にあることが好ましい。前記水溶液の濃度が0.2重量%未満であると、反応溶液量が多くなり、生産性が悪くなる。また前記濃度が20重量%より多いと分散液がゲル化しやすく、均一なアミノ基含有複合体が得られないので好ましくない。
前記アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウムおよびイットリウムより選ばれた1種または2種以上の金属元素の塩を溶解させた水溶液の濃度は、前記金属元素の酸化物換算基準(Al23、ZrO2、ZnO、CeO2、SnO2、La23、MgO、CaO、Y23換算基準)で0.01〜5重量%を超えないことが好ましい。前記濃度が5重量%を超えると分散液がゲル化しやすく、均一なアミノ基含有複合体が得られないので好ましくない。
Moreover, it is preferable that the density | concentration of the aqueous solution containing the hydrolyzate of the metal alkoxide which has the said amino group exists in the range of 0.2 to 20 weight% in conversion standard of the metal alkoxide which has an amino group. When the concentration of the aqueous solution is less than 0.2% by weight, the amount of the reaction solution increases and the productivity is deteriorated. On the other hand, when the concentration is more than 20% by weight, the dispersion is easily gelled, and a uniform amino group-containing complex cannot be obtained.
The concentration of the aqueous solution in which a salt of one or more metal elements selected from aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium and yttrium is dissolved is an oxide conversion standard of the metal element (Al 2 O 3, ZrO 2 , ZnO, CeO 2, SnO 2, La 2 O 3, MgO, CaO, Y 2 O 3 equivalent value) is preferably no greater than 0.01 to 5% by weight. If the concentration exceeds 5% by weight, the dispersion is easily gelled, and a uniform amino group-containing complex cannot be obtained.

前記ケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液の濃度はSiO2換算基準で0.5〜6重量%の範囲にあることが好ましい。前記濃度が0.5重量%未満であると、反応溶液量が多くなり、生産性が悪い。また前記濃度が6重量%を超えると分散液がゲル化しやすく、均一なアミノ基含有複合体が得られないので好ましくない。
また、前記水分散液の攪拌速度は、使用する装置によっても異なるが、アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液と、ケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液と、アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウムおよびイットリウムより選ばれた1種または2種以上の金属元素の塩を溶解させた水溶液とが瞬時に混合されるような攪拌速度に適時調節することが好ましい。
また、前記アミノ基含有複合体の核粒子に対する被覆量は、核粒子100重量部に対して1〜40、より好ましくは5〜20重量部の範囲となるように仕込量で調節することが望ましい。
The concentration of the silicate solution or silicate aqueous solution is preferably in the range of 0.5 to 6% by weight in terms of SiO 2 . When the concentration is less than 0.5% by weight, the amount of the reaction solution increases and the productivity is poor. On the other hand, if the concentration exceeds 6% by weight, the dispersion is easily gelled, and a uniform amino group-containing complex cannot be obtained.
The stirring speed of the aqueous dispersion varies depending on the apparatus to be used, but an aqueous solution containing a hydrolyzate of metal alkoxide having an amino group, an aqueous solution of silicate or silicate, aluminum, zirconium, zinc It is preferable to appropriately adjust the stirring speed so that an aqueous solution in which a salt of one or more metal elements selected from cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium and yttrium is dissolved is instantaneously mixed. .
Further, the coating amount of the amino group-containing complex with respect to the core particles is desirably adjusted by the charging amount so as to be in the range of 1 to 40, more preferably 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the core particles. .

シリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物の被覆方法
上記で得られたアミノ基含有複合体で被覆した核粒子の水分散液を固形分濃度1〜3重量%の範囲に調製し、80℃〜95℃の温度範囲に加熱した後、(D)ケイ酸液、または(E)ケイ酸液とジルコニウム、アンチモン、タングステン、スズ、アルミニウム、ニオブ、セリウムおよび亜鉛より選ばれた1種または2種以上の金属元素の水酸化物、過酸化物、アルコキシドおよび/または無機塩の水溶液を徐々に添加して、更に添加終了後0.5〜2時間熟成する。
次いで、得られた分散液のpHを必要に応じてイオン交換などでpH7〜10に調製したのち、この分散液をオートクレーブに入れて、約160〜170℃の温度で約16〜20時間加熱し、酸化チタン系複合粒子の水分散液を得る。
Coating method of silica-based oxide or silica-based composite oxide An aqueous dispersion of core particles coated with the amino group-containing composite obtained above was prepared in a solid content concentration range of 1 to 3% by weight. After heating to a temperature range of 80 ° C. to 95 ° C., (D) silicic acid solution, or (E) silicic acid solution and one selected from zirconium, antimony, tungsten, tin, aluminum, niobium, cerium and zinc Alternatively, an aqueous solution of two or more metal element hydroxides, peroxides, alkoxides and / or inorganic salts is gradually added, followed by aging for 0.5 to 2 hours after completion of the addition.
Next, after adjusting the pH of the obtained dispersion to pH 7 to 10 by ion exchange, if necessary, the dispersion is put in an autoclave and heated at a temperature of about 160 to 170 ° C. for about 16 to 20 hours. An aqueous dispersion of titanium oxide composite particles is obtained.

必要に応じて、得られた酸化チタン複合粒子の水分散液を限外濾過膜装置により濃縮して、固形分濃度が約10〜30重量%の酸化チタン系複合粒子分散液を得る。
また、前記シリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物の被覆量は、酸化チタン系複合粒子100重量部に対して重量比で0.5〜30重量部の範囲となるように仕込量で調節することが好ましい。
また前記金属元素の無機塩としては、特に制限されるものではないが、前記金属元素の硝酸塩、酢酸塩、塩酸塩、炭酸塩、硫酸塩などが挙げられる。
If necessary, the obtained aqueous dispersion of titanium oxide composite particles is concentrated by an ultrafiltration membrane device to obtain a titanium oxide composite particle dispersion having a solid content concentration of about 10 to 30% by weight.
Further, the coating amount of the silica-based oxide or the silica-based composite oxide is adjusted by the charged amount so as to be in the range of 0.5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the titanium oxide-based composite particles. It is preferable.
The inorganic salt of the metal element is not particularly limited, and examples thereof include nitrates, acetates, hydrochlorides, carbonates and sulfates of the metal elements.

酸化チタン系複合粒子の分散液の溶媒置換
上記で得られた酸化チタン系複合粒子の水分散液は必要に応じて溶媒置換装置に供して、該水分散液中に含まれる水分を有機溶媒で溶媒置換することができる。
前記溶媒置換装置としては、ロータリーエバポレーターまたは限外濾過膜またはその他の公知のものを使用することができる。この際、前記水分を完全に除去できない場合があるが溶媒中に水と有機溶媒とが混在していてもかまわない。
前記溶媒置換工程において、得られる酸化チタン系複合粒子分散液の固形分濃度が1〜40重量%となるように前記溶媒置換装置に前記有機溶媒を加えることが望ましい。
Solvent replacement of dispersion of titanium oxide composite particles The aqueous dispersion of titanium oxide composite particles obtained above is subjected to a solvent replacement device as necessary, and the water contained in the aqueous dispersion is contained. Can be replaced with an organic solvent.
As the solvent displacement device, a rotary evaporator, an ultrafiltration membrane, or other known devices can be used. At this time, the water may not be completely removed, but water and an organic solvent may be mixed in the solvent.
In the solvent replacement step, it is desirable to add the organic solvent to the solvent replacement device so that the solid content concentration of the resulting titanium oxide composite particle dispersion is 1 to 40% by weight.

また有機溶媒又は樹脂が分散した溶液に分散させる場合の前記酸化チタン系複合粒子の凝集を防ぐため、必要に応じて表面処理剤を用いて前記酸化チタン系複合粒子表面に疎水化処理を行ってもよい。
この表面疎水化処理は表面処理剤を分散液に添加して必要に応じて加熱または水熱処理を行う工程であり、前記溶媒置換操作前に行っても、溶媒置換と同時または溶媒置換後に行っても良い。また、この際、必要に応じてアンモニア等の触媒を使用してもよい。
In order to prevent aggregation of the titanium oxide composite particles when dispersed in a solution in which an organic solvent or resin is dispersed, the surface of the titanium oxide composite particles is subjected to a hydrophobic treatment using a surface treatment agent as necessary. Also good.
This surface hydrophobization treatment is a step of adding a surface treatment agent to the dispersion and performing heating or hydrothermal treatment as necessary. Even if it is performed before the solvent replacement operation, it is performed simultaneously with the solvent replacement or after the solvent replacement. Also good. At this time, a catalyst such as ammonia may be used as necessary.

前記表面改質剤としては、テトラエトキシシラン、トリイソプロポキシアルミニウムなどのアルコキシド化合物、シランカップリング剤またはチタンカップリング剤などのカップリング剤、ノニオン系またはカチオン系またはアニオン系などの低分子または高分子界面活性剤、脂肪酸の金属塩またはナフテン酸の金属塩などの金属石鹸塩などの公知のものを使用することができる。
このようにして得られた酸化チタン系複合粒子の水分散液および/または有機溶媒分散液を被膜形成用塗布液に用いる方法、または樹脂組成物に配合する方法としては適時従来公知の方法を用いることができる。
Examples of the surface modifier include alkoxide compounds such as tetraethoxysilane and triisopropoxyaluminum, coupling agents such as silane coupling agents or titanium coupling agents, non-ionic or cationic or anionic low molecular or high molecular weight compounds. Known compounds such as molecular surfactants, metal soap salts such as fatty acid metal salts or metal salts of naphthenic acid can be used.
As a method of using the aqueous dispersion and / or organic solvent dispersion of the titanium oxide composite particles thus obtained in the coating liquid for coating formation, or a method of blending into the resin composition, a conventionally known method is used in a timely manner. be able to.

[測定方法]
本発明の実施例その他で使用された評価方法および測定方法を以下に示す。
[1]酸化チタン系複合粒子の屈折率
(1)酸化チタン系複合粒子のメタノール分散液またはエチレングリコール分散液をエバポレーターに供して分散媒を蒸発させたのち、120℃で乾燥させて粉末とした。
(2)次いで、屈折率が既知の標準屈折率2、3滴をガラス基板上に滴下し、これに前記酸化チタン系複合粒子の乾燥粉末を混合して混合液を調製する。
上記(2)の操作を様々の屈折率の標準屈折率液を用いて行い、前記混合液が透明になったときの標準屈折率液の屈折率を酸化チタン系複合粒子の粒子屈折率とした。
[Measuring method]
Evaluation methods and measurement methods used in Examples and other examples of the present invention are shown below.
[1] Refractive index of titanium oxide composite particles (1) Methanol dispersion or ethylene glycol dispersion of titanium oxide composite particles was subjected to an evaporator to evaporate the dispersion medium, and then dried at 120 ° C to obtain a powder. .
(2) Next, a few drops of a standard refractive index having a known refractive index are dropped on a glass substrate, and a dry powder of the titanium oxide-based composite particles is mixed therewith to prepare a mixed solution.
The operation of (2) is performed using standard refractive index liquids having various refractive indexes, and the refractive index of the standard refractive index liquid when the mixed liquid becomes transparent is defined as the particle refractive index of the titanium oxide composite particles. .

[2] 酸化チタン系複合粒子の耐光性評価
陽イオン交換樹脂により脱イオン交換した、固形分濃度20重量%の酸化チタン系複合粒子のメタノール分散液またはエチレングリコール分散液0.90gに、純水11.2gおよびメタノール5.9gを混合して固形分濃度1.0重量%の試料18.0gを調製し、これを長さ1mm、幅1cm、高さ5cmの石英セルに入れて密封した後、I線(波長365nm)の波長域が選択された紫外線ランプ(AS ONE製SLUV−6)を用いて、前記石英セルに照射距離5.5cmから照射強度0.4mW/cm2(波長365nm換算)で60分、紫外線を照射する。暴露中の前記試料の変色について以下の基準で目視による外観評価を行った。
○:60分で青変色がないもの
△:30分以上〜60分未満で青変色が始まる
×:30分未満で青変色が始まる
[2] Light Resistance Evaluation of Titanium Oxide Composite Particles Pure water is added to 0.90 g of a methanol dispersion or ethylene glycol dispersion of titanium oxide composite particles having a solid content concentration of 20% by weight deionized with a cation exchange resin. 11.2 g and 5.9 g of methanol were mixed to prepare 18.0 g of a sample having a solid concentration of 1.0% by weight, which was sealed in a quartz cell having a length of 1 mm, a width of 1 cm and a height of 5 cm. Using an ultraviolet lamp (SLUV-6 manufactured by AS ONE) in which the wavelength range of the I-line (wavelength 365 nm) is selected, the quartz cell is irradiated at an irradiation distance of 5.5 cm to an irradiation intensity of 0.4 mW / cm 2 (converted to wavelength 365 nm). ) For 60 minutes. The color change of the sample during exposure was visually evaluated based on the following criteria.
○: No blue discoloration in 60 minutes Δ: Blue discoloration starts in 30 minutes to less than 60 minutes ×: Blue discoloration starts in less than 30 minutes

[3] 酸化チタン系複合粒子の光触媒活性抑制効果の評価
酸化チタン系複合粒子のメタノール分散液またはエチレングリコール分散液(固形分含有量20重量%)0.66gに純水9.34gを混合して調製した、固形分重量6.6重量%の試料0.33gに、固形分含有量0.02重量%のサンセットイエロー染料のグリセリン溶液9.70gを混合する。次いで、これを長さ1mm、幅1cm、高さ5cmの石英セルに入れる。次に、I線(波長365nm)の波長域が選択された紫外線ランプ(AS ONE製SLUV−6)を用いて、前記石英セルに照射距離5.5cmから照射強度0.4mW/cm2(波長365nm換算)で3時間、紫外線を照射する。一方、紫外線照射前後において、前記試料の波長490nmにおけるそれぞれの吸光度(A0とA3)を紫外可視光分光光度計(JASCO製、V−550)にて測定し、以下の式から染料の退色変化率を算出する。
退色変化率(%)=A3/A0×100
[3] Evaluation of photocatalytic activity suppression effect of titanium oxide composite particles 9.34 g of pure water was mixed with 0.66 g of methanol dispersion or ethylene glycol dispersion (solid content 20% by weight) of titanium oxide composite particles. 9.70 g of a glycerin solution of sunset yellow dye having a solid content of 0.02% by weight is mixed with 0.33 g of the sample having a solid content of 6.6% by weight. Next, this is put into a quartz cell having a length of 1 mm, a width of 1 cm, and a height of 5 cm. Next, using an ultraviolet lamp (SLUV-6 manufactured by AS ONE) in which the wavelength range of I-line (wavelength 365 nm) is selected, the quartz cell is irradiated with an irradiation distance of 5.5 m to an irradiation intensity of 0.4 mW / cm 2 (wavelength). Irradiation with ultraviolet rays for 3 hours at a conversion of 365 nm. On the other hand, before and after ultraviolet irradiation, the absorbance (A 0 and A 3 ) of the sample at a wavelength of 490 nm was measured with an ultraviolet-visible light spectrophotometer (manufactured by JASCO, V-550). Calculate the rate of change.
Fading change rate (%) = A 3 / A 0 × 100

さらに、以下の基準に基づき粒子の光触媒活性を評価する。ここで退色変化率が低い粒子ほど、光触媒活性が抑制されていることを意味する。
○:退色変化率が20%未満
△:退色変化率が20%以上50%未満
×:退色変化率が50%以上
Furthermore, the photocatalytic activity of the particles is evaluated based on the following criteria. Here, the lower the fading change rate, the more the photocatalytic activity is suppressed.
○: Fading change rate is less than 20% △: Fading change rate is 20% or more and less than 50% ×: Fading change rate is 50% or more

[4]酸化チタン系複合粒子の耐候性評価
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング(株)製、Z−6040)276.1重量部およびメタノール138.1重量部を入れた反応容器の温度を10℃に保持し、攪拌しながら0.01NのHCl水溶液64.2重量部を除々に滴下した。さらに、この混合液を一昼夜攪拌してγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを加水分解してマトリックス形成成分を得た。
このマトリックス形成成分を含む液に固形分濃度20重量%の酸化チタン系複合粒子のメタノール分散液を1173.4重量部加え、さらにアルミニウムアセチルアセトナート(東京化成工業(株)製)10.03重量部およびレベリング剤(東レ・ダウコーニング(株)製、L-7001)1.4重量部を添加して液を一昼夜攪拌して充分に混合し、ハードコート膜形成用塗布液を得た。
次いで、樹脂製レンズ基材(三井化学(株)社製:MR−7 屈折率1.67)を、47℃の13%NaOH水溶液中に数分間浸漬した後、充分に水洗した。
次いでこの基材を、前記塗布液中に浸漬した後に引上げ速度250mm/分で引上げ、90℃で10分間乾燥し、110℃で2時間加熱硬化してハードコート膜を形成した。
[4] Weather resistance evaluation of titanium oxide composite particles 276.1 parts by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd., Z-6040) and 138.1 parts by weight of methanol were added. While maintaining the temperature of the reaction vessel at 10 ° C., 64.2 parts by weight of 0.01N HCl aqueous solution was gradually added dropwise with stirring. Further, this mixed solution was stirred for a whole day and night to hydrolyze γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane to obtain a matrix forming component.
To the liquid containing the matrix-forming component, 1173.4 parts by weight of a methanol dispersion of titanium oxide composite particles having a solid content concentration of 20% by weight was added, and aluminum acetylacetonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 10.03 parts by weight. Part and a leveling agent (L-7001, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) were added, and the liquid was stirred and mixed well for a whole day to obtain a coating liquid for forming a hard coat film.
Next, a resin lens base material (Mitsui Chemicals, Inc .: MR-7 refractive index 1.67) was immersed in a 13% NaOH aqueous solution at 47 ° C. for several minutes and then sufficiently washed with water.
Next, the substrate was immersed in the coating solution, then pulled up at a pulling rate of 250 mm / min, dried at 90 ° C. for 10 minutes, and heat-cured at 110 ° C. for 2 hours to form a hard coat film.

得られたハードコート膜付基材をキセノンウェザーメーター(スガ試験機(株)製、X−75)を用いて、100時間の曝露加速試験を行った後に、密着性の試験を行う。密着性試験は、暴露前にあらかじめ基材の表面にナイフで縦横それぞれ1mmの間隔で11本の平行な傷を付けて100個の升目を作り、曝露加速試験を行った後これにセロファンテープを接着し、次いでセロファンテープを剥離したときに被膜が剥離せず残存している升目の多少により膜密着性を評価した。評価基準は以下の通りである。
○:残存する升目の数が100/100〜71/100
△:残存する升目の数が70/100〜31/100
×:残存する升目の数が30/100〜0/100
The obtained base material with a hard coat film is subjected to an exposure acceleration test for 100 hours using a xenon weather meter (X-75, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), and then an adhesion test is performed. In the adhesion test, eleven parallel scratches were made on the surface of the substrate with a knife at intervals of 1 mm each in length and width before exposure to make 100 squares, and after the accelerated exposure test, cellophane tape was applied to this. When the cellophane tape was peeled off after the adhesion, the film adhesion was evaluated based on the degree of the cells remaining without peeling off the coating. The evaluation criteria are as follows.
○: The number of remaining squares is 100/100 to 71/100
Δ: Number of remaining squares is 70/100 to 31/100
X: The number of remaining squares is 30/100 to 0/100

[5]酸化チタン系複合粒子の耐酸安定性評価
酸化チタン系複合粒子のメタノール分散液またはエチレングリコール分散液(固形分濃度20重量%)50mlを計量し、固形分濃度が1重量%になるようにメタノールで希釈する。得られた溶液を透明なスクリュー管に入れて、攪拌子を投入し、マグネチックスターラーを用いて攪拌しながら12%濃度の塩酸を0.1g添加する。添加直後から、1時間、および1日室温で室内に放置したときの透過率を下記 [6]の方法で測定し、以下の基準により評価した。
○:透過率60%以上
△:透過率30%以上60%未満
×:透過率30%未満
[5] Evaluation of acid resistance stability of titanium oxide-based composite particles 50 ml of methanol dispersion or ethylene glycol dispersion (solid concentration 20% by weight) of titanium oxide-based composite particles is weighed so that the solids concentration becomes 1% by weight. Dilute with methanol. The obtained solution is put into a transparent screw tube, a stirrer is added, and 0.1 g of 12% strength hydrochloric acid is added while stirring with a magnetic stirrer. Immediately after the addition, the transmittance when left in a room at room temperature for 1 hour and 1 day was measured by the method [6] below, and evaluated according to the following criteria.
○: Transmittance of 60% or more Δ: Transmittance of 30% or more and less than 60% ×: Transmittance of less than 30%

[6]酸化チタン系複合粒子の透過率評価
酸化チタン系複合粒子のメタノール分散液またはエチレングリコール分散液(固形分濃度20重量%)を、固形分濃度5重量%となるように純水で希釈したのち、厚さ10mmの石英セルに入れ、透過率測定装置(日本分光(株)製:V−550、波長550nm)により透過率を測定した。
[6] Evaluation of Titanium Oxide Composite Particle Permeability The methanol dispersion or ethylene glycol dispersion (solid content concentration 20% by weight) of titanium oxide composite particles is diluted with pure water so that the solid content concentration becomes 5% by weight. After that, it was put in a quartz cell having a thickness of 10 mm, and the transmittance was measured by a transmittance measuring device (manufactured by JASCO Corporation: V-550, wavelength 550 nm).

[7]平均粒子径測定方法
動的光散乱法による微粒子粒度測定装置(Honeywell社製、マイクロトラックUPA)を用いて、固形分濃度が20重量%の粒子の水分散液、またはメタノール分散液、またはエチレングリコール分散液7.0gを採取して粒子径分布を測定した。粒子形状は球状とし、粒子屈折率と粒子密度はそれぞれの粒子の固有値を用い、溶液の屈折率は溶剤の理論屈折率を使用した。得られた粒度分布測定結果における個数頻度50%の粒子径値を粒子の平均粒子径とした。
[7] Average particle size measuring method Using a fine particle size measuring device by dynamic light scattering (Honeywell, Microtrac UPA), an aqueous dispersion of particles having a solid content concentration of 20% by weight, or a methanol dispersion, Alternatively, 7.0 g of an ethylene glycol dispersion was sampled and the particle size distribution was measured. The particle shape was spherical, the particle refractive index and particle density were the intrinsic values of each particle, and the solution refractive index was the theoretical refractive index of the solvent. The particle diameter value at a number frequency of 50% in the obtained particle size distribution measurement result was defined as the average particle diameter of the particles.

[8]酸化チタン系複合粒子の比表面積
酸化チタン系複合粒子の水分散液の乾燥粉体を磁性ルツボ(B−2型)に約30ml採取し、温度300℃で2時間乾燥後、デシケーターに入れて、室温まで冷却する。次に測定用試料を1g採取し、全自動表面積測定装置(湯浅アイオニクス社製、マルチソーブ12型)を用いて、比表面積(m2/g)をBET法にて測定した。
[8] Specific surface area of titanium oxide-based composite particles About 30 ml of dry powder of aqueous dispersion of titanium oxide-based composite particles is collected in a magnetic crucible (type B-2), dried at a temperature of 300 ° C. for 2 hours, and then used as a desiccator. Allow to cool to room temperature. Then the measurement sample was 1g collected, fully automatic surface area measuring device (manufactured by Yuasa Ionics Inc., Multisorb 12 type) with a ratio surface area (m 2 / g) was measured by the BET method.

[9]核粒子のチタニウム含有量の測定方法
核粒子の水分散液をジルコニアボールに採取し、乾燥、焼成した後、Na2OとNaOHを加えて溶融した。さらに、H2SO4とHClで溶解し、純水で希釈した後、ICP装置(島津製作所(株)製、ICPS−8100)を用いて、チタニウムの含有量をTiO2換算基準で測定した。
[9] Method for Measuring Titanium Content of Core Particles An aqueous dispersion of core particles was collected in zirconia balls, dried and fired, and then melted by adding Na 2 O and NaOH. Furthermore, dissolved in H 2 SO 4 and HCl, diluted with pure water, ICP apparatus (Shimadzu Corp., ICPS-8100) was used to determine the content of titanium in terms of TiO 2 standards.

[10]核粒子の結晶形態
核粒子の水分散液を磁性ルツボ(B−2型)に約30ml採取し、110℃12時間乾燥後、デシケーターに入れて室温まで冷却する。次に、乳鉢にて15分粉砕後、X線回折装置(理学電気(株)製、RINT1400)を用いて結晶形態を測定した。
[10] Crystal form of core particles About 30 ml of an aqueous dispersion of core particles is collected in a magnetic crucible (type B-2), dried at 110 ° C. for 12 hours, then placed in a desiccator and cooled to room temperature. Next, after grinding for 15 minutes in a mortar, the crystal form was measured using an X-ray diffractometer (RINT 1400, manufactured by Rigaku Corporation).

以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。しかし、本発明は、これらの実施例に記載された範囲に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples. However, the present invention is not limited to the scope described in these examples.

チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子(核粒子)の調製
TiO2に換算して濃度が7.75重量%の四塩化チタン(住友チタニウム(株)製)の水溶液92.3kgと、濃度15重量%のアンモニア水35.8kgとを混合して中和したのち、純水によって洗浄し、53.8kgの含水チタン酸ケーキを得た。
次いで、この含水チタン酸ケーキ5.62kgに、過酸化水素水(過酸化水素濃度35重量%、三菱瓦斯化学(株)製)6.2kgと、水13.6kgとを加えた後、80℃で5時間加熱し、TiO2濃度が2.0重量%の過酸化チタン酸水溶液25.3kgを得た。なお、この過酸化チタン酸水溶液は、透明な黄褐色でpHは8.1であった。
Preparation of Composite Oxide Fine Particles (Core Particles) Containing Titanium and Silicon 92.3 kg of an aqueous solution of titanium tetrachloride (manufactured by Sumitomo Titanium Co., Ltd.) having a concentration of 7.75 wt% in terms of TiO 2 and a concentration of 15 wt. % Aqueous ammonia was mixed and neutralized, and then washed with pure water to obtain 53.8 kg of a hydrous titanate cake.
Next, after adding 6.2 kg of hydrogen peroxide water (hydrogen peroxide concentration: 35% by weight, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) and 13.6 kg of water to 5.52 kg of this hydrous titanate cake, 80 ° C. Was heated for 5 hours to obtain 25.3 kg of an aqueous solution of titanic acid peroxide having a TiO 2 concentration of 2.0% by weight. This aqueous solution of titanic acid peroxide was transparent yellowish brown and had a pH of 8.1.

次に、動的光散乱法により測定した平均粒子径が10nmのシリカ微粒子が水に分散してなるシリカゾル(SiO2濃度が15重量%のシリカゾル、日揮触媒化成(株)製)770gと、前記過酸化チタン酸水溶液23.1kgおよび純水28.0kgとを混合し、オートクレーブ((株)菱化製作所製))中で170℃、20時間加熱した。その結果、チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子(核粒子)の水分散液を得た。
次いで、得られた核粒子の水分散液を限外濾過膜装置で濃縮して、固形分濃度が10重量%のチタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子(核粒子)の水分散液5.4kgを調製した。
Then, silica sol having an average particle diameter measured by a dynamic light scattering method comprising 10nm of the silica fine particles are dispersed in water (SiO 2 concentration of 15 wt% silica sol, JGC manufactured by Shokubai Kasei Co.) and 770 g, the 23.1 kg of an aqueous peroxide titanate solution and 28.0 kg of pure water were mixed and heated in an autoclave (manufactured by Ryoka Seisakusho) at 170 ° C. for 20 hours. As a result, an aqueous dispersion of composite oxide fine particles (core particles) containing titanium and silicon was obtained.
Subsequently, the obtained aqueous dispersion of core particles is concentrated by an ultrafiltration membrane device, and an aqueous dispersion of composite oxide fine particles (core particles) containing titanium and silicon having a solid content concentration of 10% by weight is 5.4 kg. Was prepared.

この水分散液の外観は透明な淡青白色であり、また該分散液中に含まれるチタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子(核粒子)の動的光散乱法により測定された平均粒子径は11nmであった。また、チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子(核粒子)のエックス線回折法により測定したところ、その結晶構造は、アナターゼ型であった。
また上記で得られたチタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子(核粒子)の水分散液5.0kgに含まれるチタニウムの含有量はTiO2換算基準で410g(5.13モル)であった。
The appearance of this aqueous dispersion is transparent, pale blue-white, and the average particle diameter measured by the dynamic light scattering method of the composite oxide fine particles (core particles) containing titanium and silicon contained in the dispersion is 11 nm. Met. Further, when the complex oxide fine particles (nuclear particles) containing titanium and silicon were measured by the X-ray diffraction method, the crystal structure was anatase type.
The titanium content in 5.0 kg of the aqueous dispersion of composite oxide fine particles (core particles) containing titanium and silicon obtained above was 410 g (5.13 mol) in terms of TiO 2 .

アミノ基含有複合体の被覆方法
上記で得られたチタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子(核粒子)の水分散液5.0kgに5.0kgの純水を混合し、1%NaOH水溶液でpH10.5に調整し、80℃に加温した。この溶液を攪拌しながら、SiO2換算基準で1.5重量%のケイ酸ナトリウム水溶液250gと2.2重量%濃度のγ-アミノプロピルトリエトキシシラン(分子量221.4)水溶液250g(γ-アミノプロピルトリエトキシシラン:0.025モル)、Al23換算基準で0.5重量%のアルミン酸ナトリウム水溶液500gとを、それぞれ30分かけて(一定速度で)同時に少しずつ連続的に添加した。その間、反応液の温度を80℃に保持した。反応液のpHは、添加直後、12.7に上昇し、その後殆ど変化しなかった。添加終了後、反応液を室温まで冷却し、限外濾過膜装置を用いて、液面を保持して、連続的に純水を添加して、pH10となった時点で濃縮し、アミノ基含有複合体で被覆された、核粒子の水分散液(固形分濃度10重量%)を得た。
Method for coating amino group-containing composites 5.0 kg of pure water was mixed with 5.0 kg of the aqueous dispersion of the composite oxide fine particles (core particles) containing titanium and silicon obtained above, and 1% The pH was adjusted to 10.5 with an aqueous NaOH solution and heated to 80 ° C. While stirring this solution, 250 g of a 1.5 wt% sodium silicate aqueous solution and 250 g of a 2.2 wt% γ-aminopropyltriethoxysilane (molecular weight 221.4) aqueous solution (γ-amino) in terms of SiO 2 propyltriethoxysilane 0.025 mol) and Al 2 O 3 equivalent value of 0.5 wt% sodium aluminate aqueous solution 500 g, was continuously added in portions over 30 minutes, respectively (at a constant rate) at the same time . Meanwhile, the temperature of the reaction solution was kept at 80 ° C. The pH of the reaction solution rose to 12.7 immediately after the addition and hardly changed thereafter. After completion of the addition, the reaction solution is cooled to room temperature, the liquid level is maintained using an ultrafiltration membrane apparatus, and pure water is continuously added, and when the pH reaches 10, the amino group is contained. An aqueous dispersion of core particles (solid content concentration 10% by weight) coated with the composite was obtained.

シリカ系酸化物の被覆方法
<ケイ酸液の調製>
市販の水ガラス(3号水硝子、AGCエスアイテック(株)製)1.7kgを純水で希釈したのち、陽イオン交換樹脂(三菱化学(株)製)を用いて、脱アルカリし、SiO2濃度が2重量%のケイ酸液22.9kgを調製した。なお、このケイ酸水溶液のpHは、2.3であった。
Method for coating silica-based oxide
<Preparation of silicic acid solution>
After diluting 1.7 kg of commercially available water glass (No. 3 water glass, AGC S-Tech Co., Ltd.) with pure water, it is dealkalized using a cation exchange resin (Mitsubishi Chemical Corporation), and SiO 2 2. 22.9 kg of silicic acid solution having a concentration of 2% by weight was prepared. The pH of this aqueous silicic acid solution was 2.3.

<酸化チタン系複合粒子の調製>
上記で調製したアミノ基含有複合体で被覆された核粒子の水分散液5.0kgに、純水20.0kgと5%NaOH水溶液16gを加えて固形分濃度を2重量%に調整し、温度90℃に加熱した。これに前記ケイ酸液(SiO2濃度2重量%)3.13kg(酸化チタン系複合粒子の固形分重量100gに対する被覆量はSiO2換算基準で11.1g)を添加し、混合溶液を調製した。
次いで、前記混合溶液をオートクレーブに入れて、温度170℃で18時間、加熱処理を行った。その結果、核粒子をアミノ基含有複合体で被覆した上から、更にシリカ系酸化物を被覆した酸化チタン系複合粒子の水分散液を得た。
<Preparation of titanium oxide composite particles>
To 5.0 kg of the aqueous dispersion of core particles coated with the amino group-containing complex prepared above, 20.0 kg of pure water and 16 g of 5% NaOH aqueous solution are added to adjust the solid content concentration to 2 wt%, Heated to 90 ° C. To this was added 3.13 kg of the above silicic acid solution (SiO 2 concentration 2 wt%) (the coating amount with respect to 100 g of the solid content of the titanium oxide composite particles was 11.1 g in terms of SiO 2 conversion) to prepare a mixed solution. .
Next, the mixed solution was put in an autoclave and subjected to heat treatment at a temperature of 170 ° C. for 18 hours. As a result, an aqueous dispersion of titanium oxide composite particles coated with a silica-based oxide was obtained after the core particles were coated with the amino group-containing composite.

次いで、得られた酸化チタン系複合粒子の水分散液を限外濾過膜装置で濃縮して、固形分濃度が10重量%の酸化チタン系複合粒子の水分散液5.8kgを調製した。この水分散液の外観は淡青白色であり、また、該水分散液中に分散した酸化チタン系複合粒子の動的光散乱法により測定された平均粒子径は13nmであり、BET法により測定した比表面積は200m2/gであった。
前記酸化チタン系複合粒子の水分散液3.0kgに、陽イオン交換樹脂(三菱化学(株)製)75.0gを加えて撹拌したのち、陽イオン交換樹脂を分離除去して、陽イオン交換処理された酸化チタン系複合粒子の水分散液(固形分濃度10重量%)を得た。
Next, the obtained aqueous dispersion of titanium oxide composite particles was concentrated with an ultrafiltration membrane device to prepare 5.8 kg of an aqueous dispersion of titanium oxide composite particles having a solid content concentration of 10% by weight. The appearance of this aqueous dispersion is pale blue-white, and the average particle diameter measured by the dynamic light scattering method of the titanium oxide composite particles dispersed in the aqueous dispersion is 13 nm, and measured by the BET method. The specific surface area was 200 m 2 / g.
After adding 75.0 g of a cation exchange resin (Mitsubishi Chemical Corporation) to 3.0 kg of the aqueous dispersion of the titanium oxide composite particles, the cation exchange resin is separated and removed, and cation exchange is performed. An aqueous dispersion (solid content concentration: 10% by weight) of the treated titanium oxide composite particles was obtained.

次に、得られた酸化チタン系複合粒子の水分散液を、室温まで冷却した。次いで、この水分散液2.4kgにメタノール2.4kgを混合し、表面改質剤としてテトラエトキシシラン180gを添加後、60℃の温度を保持しながら2時間加温した。そして、限外濾過装置を用いて、分散媒を水からメタノールに置換し、固形分濃度が20重量%の酸化チタン系複合粒子がメタノールに分散してなる酸化チタン系複合粒子のメタノール分散液1.4kgを調製した。この液状組成物の外観は、透明な淡青白色であり、該メタノール分散液に含まれる酸化チタン系複合粒子の平均粒子径は13nmであった。
前記チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記アミノ基含有複合体に含まれるアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)は0.0048であった。
Next, the obtained aqueous dispersion of titanium oxide composite particles was cooled to room temperature. Next, 2.4 kg of methanol was mixed with 2.4 kg of this aqueous dispersion, 180 g of tetraethoxysilane was added as a surface modifier, and the mixture was heated for 2 hours while maintaining a temperature of 60 ° C. Then, using an ultrafiltration device, the dispersion medium is replaced by methanol, and the methanol dispersion 1 of titanium oxide composite particles in which titanium oxide composite particles having a solid content concentration of 20% by weight are dispersed in methanol. 4 kg was prepared. The appearance of this liquid composition was transparent pale blue white, and the average particle diameter of the titanium oxide composite particles contained in the methanol dispersion was 13 nm.
When the number of moles of titanium contained in the composite oxide fine particles containing titanium and silicon is represented by A, and the number of moles of amino groups contained in the amino group-containing composite is represented by B, the mole ratio (B / A ) Was 0.0048.

実施例1に示すアミノ基含有複合体の被覆工程において、用いたγ-アミノプロピルトリエトキシシラン水溶液の濃度を2.2%から4.4%に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、酸化チタン系複合粒子の水分散液およびメタノール分散液を調製した。また、この酸化チタン系複合粒子の動的光散乱法により測定した平均粒子径は13nmであり、BET法により測定した比表面積は210m2/gであった。
前記チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記アミノ基含有複合体に含まれるアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)は0.0096であった。
In the coating step of the amino group-containing complex shown in Example 1, the same method as in Example 1 except that the concentration of the γ-aminopropyltriethoxysilane aqueous solution used was changed from 2.2% to 4.4%. Thus, an aqueous dispersion and a methanol dispersion of titanium oxide composite particles were prepared. Moreover, the average particle diameter measured by the dynamic light scattering method of the titanium oxide-based composite particles was 13 nm, and the specific surface area measured by the BET method was 210 m 2 / g.
When the number of moles of titanium contained in the composite oxide fine particles containing titanium and silicon is represented by A, and the number of moles of amino groups contained in the amino group-containing composite is represented by B, the mole ratio (B / A ) Was 0.0096.

実施例1に示すアミノ基含有複合体の被覆工程において、用いたγ-アミノプロピルトリエトキシシラン水溶液の濃度を2.2%から6.6%に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、酸化チタン系複合粒子の水分散液およびメタノール分散液を調製した。また、この酸化チタン系複合粒子の動的光散乱法により測定した平均粒子径は13nmであり、BET法により測定した比表面積は220m2/gであった。
前記チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記アミノ基含有複合体に含まれるアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)は0.0144であった。
In the coating step of the amino group-containing complex shown in Example 1, the same method as in Example 1 except that the concentration of the γ-aminopropyltriethoxysilane aqueous solution used was changed from 2.2% to 6.6%. Thus, an aqueous dispersion and a methanol dispersion of titanium oxide composite particles were prepared. Moreover, the average particle diameter measured by the dynamic light scattering method of the titanium oxide-based composite particles was 13 nm, and the specific surface area measured by the BET method was 220 m 2 / g.
When the number of moles of titanium contained in the composite oxide fine particles containing titanium and silicon is represented by A and the number of moles of amino groups contained in the amino group-containing composite is represented by B, the mole ratio (B / A ) Was 0.0144.

実施例1に示すアミノ基含有複合体の被覆工程において、用いたγ-アミノプロピルトリエトキシシラン水溶液の濃度を2.2%から6.6%に変更し、シリカ系酸化物の被覆工程で用いたケイ酸液(2重量%濃度)を3.13kgから2.0kgに変更した以外は、実施例1と同様の方法で、酸化チタン系複合粒子の水分散液およびメタノール分散液を調製した。また、この酸化チタン系複合粒子の動的光散乱法により測定した平均粒子径は13nmであり、BET法により測定した比表面積は231m2/gであった。
前記チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記アミノ基含有複合体に含まれるアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)は0.0144であった。
In the coating step of the amino group-containing complex shown in Example 1, the concentration of the γ-aminopropyltriethoxysilane aqueous solution used was changed from 2.2% to 6.6%, and the silica-based oxide coating step was used. An aqueous dispersion and a methanol dispersion of titanium oxide composite particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that the silicic acid solution (concentration of 2% by weight) was changed from 3.13 kg to 2.0 kg. Moreover, the average particle diameter measured by the dynamic light scattering method of the titanium oxide-based composite particles was 13 nm, and the specific surface area measured by the BET method was 231 m 2 / g.
When the number of moles of titanium contained in the composite oxide fine particles containing titanium and silicon is represented by A, and the number of moles of amino groups contained in the amino group-containing composite is represented by B, the mole ratio (B / A ) Was 0.0144.

実施例1のアミノ基含有複合体の被覆工程において、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン水溶液の濃度を2.2%から6.6%に変更し、Al23換算基準で0.5重量%のアルミン酸ナトリウム水溶液500を用いるかわりにZrO2換算基準で0.9重量%の炭酸ジルコニルアンモニウム{(NH42ZrO(CO3)2}水溶液515gとした以外は実施例1と同様の方法で、酸化チタン系複合粒子の水分散液(固形分濃度10重量%)およびメタノール分散液を得た。
前記チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記アミノ基含有複合体に含まれるアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)は0.0144であった。
In the coating step of the amino group-containing composite of Example 1, the concentration of the γ-aminopropyltriethoxysilane aqueous solution was changed from 2.2% to 6.6%, and 0.5% by weight on the basis of Al 2 O 3 conversion. The same method as in Example 1 except that instead of using the sodium aluminate aqueous solution 500, 515 g of a 0.9 wt% zirconylammonium carbonate {(NH 4 ) 2 ZrO (CO 3 ) 2 } aqueous solution in terms of ZrO 2 was used. Thus, an aqueous dispersion (solid content concentration of 10% by weight) of titanium oxide composite particles and a methanol dispersion were obtained.
When the number of moles of titanium contained in the composite oxide fine particles containing titanium and silicon is represented by A, and the number of moles of amino groups contained in the amino group-containing composite is represented by B, the mole ratio (B / A ) Was 0.0144.

実施例1のアミノ基含有複合体の被覆工程において、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン水溶液の濃度を2.2%から6.6%に変更した以外は実施例1と同様の方法で酸化チタン系複合粒子の水分散液(固形分濃度10重量%)を得た。
次いで、前記酸化チタン系複合粒子の水分散液3.0kgにエチレングリコール2.2kgを添加し、ロータリーエバポレーターを用いて、分散媒を水からエチレングリコールに置換し、固形分濃度が12重量%の、酸化チタン系複合粒子がエチレングリコールに分散してなるエチレングリコール分散液2.5kgを調製した。この液状組成物の外観は、透明な淡青白色であり、また該エチレングリコール分散液中に含まれる酸化チタン系複合粒子の平均粒子径は13nmであった。
また、前記チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記アミノ基含有複合体に含まれるアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)は0.0144であった。
In the coating step of the amino group-containing composite of Example 1, the titanium oxide system was the same as in Example 1 except that the concentration of the γ-aminopropyltriethoxysilane aqueous solution was changed from 2.2% to 6.6%. An aqueous dispersion of composite particles (solid content concentration 10% by weight) was obtained.
Next, 2.2 kg of ethylene glycol was added to 3.0 kg of the aqueous dispersion of the titanium oxide composite particles, and the dispersion medium was replaced with water by using a rotary evaporator. The solid content concentration was 12% by weight. Then, 2.5 kg of an ethylene glycol dispersion obtained by dispersing titanium oxide composite particles in ethylene glycol was prepared. The appearance of this liquid composition was transparent light blue white, and the average particle diameter of the titanium oxide composite particles contained in the ethylene glycol dispersion was 13 nm.
Further, when the mole number of titanium contained in the composite oxide fine particles containing titanium and silicon is represented by A, and the mole number of amino groups contained in the amino group-containing composite is represented by B, the mole ratio (B / A) was 0.0144.

チタニウムとケイ素およびスズを含む複合酸化物微粒子(核粒子)の調製
四塩化チタン(大阪チタニウムテクノロジーズ(株)製)をTiO2換算基準で7.75重量%含む四塩化チタン水溶液93.7kgと、アンモニアを15重量%含むアンモニア水(宇部興産(株)製)36.3kgとを混合し、pH9.5の白色スラリー液を調製した。
次いで、このスラリーを濾過した後、純水(日揮触媒化成(株)製)で洗浄して、固形分含有量が10重量%の含水チタン酸ケーキ72.6kgを得た。
次に、このケーキに、過酸化水素を35重量%含む過酸化水素水(三菱瓦斯化学(株)製)83.0kgと純水411.4kgとを加えた後、80℃の温度で1時間、攪拌下で加熱し、さらに純水159kgを加えて、過酸化チタン酸をTiO2換算基準で1重量%含む過酸化チタン酸水溶液を726kg得た。この過酸化チタン酸水溶液は、透明な黄褐色でpHは8.5であった。
Preparation of composite oxide fine particles (core particles) containing titanium, silicon and tin 93.7 kg of titanium tetrachloride aqueous solution containing 7.75% by weight of titanium tetrachloride (produced by Osaka Titanium Technologies Co., Ltd.) in terms of TiO 2 , A white slurry liquid having a pH of 9.5 was prepared by mixing 36.3 kg of ammonia water containing 15% by weight of ammonia (manufactured by Ube Industries).
Next, the slurry was filtered and then washed with pure water (manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) to obtain 72.6 kg of a hydrous titanate cake having a solid content of 10% by weight.
Next, 83.0 kg of hydrogen peroxide containing 35% by weight of hydrogen peroxide (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) and 411.4 kg of pure water are added to the cake, and then at a temperature of 80 ° C. for 1 hour. The mixture was heated under stirring, and 159 kg of pure water was further added to obtain 726 kg of an aqueous solution of titanic acid peroxide containing 1% by weight of titanic acid peroxide on a TiO 2 basis. This aqueous solution of titanic acid peroxide was transparent yellowish brown and had a pH of 8.5.

次いで、前記過酸化チタン酸水溶液72.9kgに陽イオン交換樹脂3.5kgを混合して、これに、スズ酸カリウム(昭和化工(株)製)をSnO2換算基準で1重量%含むスズ酸カリウム水溶液9.11kgを攪拌下で徐々に添加した。
次に、カリウムイオンなどを取り込んだ陽イオン交換樹脂(三菱化学(株)製)を分離した後、平均粒子径が7nmのシリカ微粒子を15重量%含むシリカゾル(日揮触媒化成(株)製)1.2kgと純水18.0kgとを混合して、オートクレーブ(耐圧硝子工業(株)製、120L)中で165℃の温度で18時間、加熱することによって、チタニウムとケイ素およびスズを含む複合酸化物微粒子の水分散液を得た。
Subsequently, 3.5 kg of cation exchange resin was mixed with 72.9 kg of the aqueous solution of titanic acid peroxide, and stannic acid containing 1% by weight of potassium stannate (manufactured by Showa Kako Co., Ltd.) on the basis of SnO 2 conversion. 9.11 kg of aqueous potassium solution was gradually added with stirring.
Next, a cation exchange resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) incorporating potassium ions and the like is separated, and then a silica sol (manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) 1 containing 15% by weight of silica fine particles having an average particle diameter of 7 nm. .2 kg and 18.0 kg of pure water are mixed and heated in an autoclave (pressure-resistant glass industry, 120 L) at a temperature of 165 ° C. for 18 hours, thereby complex oxidation containing titanium, silicon and tin An aqueous dispersion of fine particles was obtained.

次に、得られた前記水分散液を室温まで冷却した後、限外濾過膜装置(旭化成(株)製、ACV−3010)で濃縮して、固形分含有量が10重量%の水分散液10.0kgを得た。
このようにして得られた水分散液中に含まれるチタニウムとケイ素およびスズを含む複合酸化物微粒子の結晶形態を上記の方法で測定したところ、ルチル型の結晶構造を有する複合酸化物微粒子であった。
上記の水分散液の外観は透明な淡青白色であり、また該分散液中に含まれるチタニウムとケイ素およびスズを含む複合酸化物微粒子の平均粒子径は16nmであった。
また上記で得られた複合酸化物微粒子の水分散液1kgに含まれるチタニウムの含有量は73.7g(0.922モル)であった。
Next, after cooling the obtained aqueous dispersion to room temperature, it is concentrated with an ultrafiltration membrane device (ACV-3010, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.), and an aqueous dispersion having a solid content of 10% by weight. 10.0 kg was obtained.
When the crystal form of the composite oxide fine particles containing titanium, silicon and tin contained in the aqueous dispersion thus obtained was measured by the above method, the composite oxide fine particles having a rutile crystal structure were found. It was.
The appearance of the aqueous dispersion was transparent, pale blue-white, and the average particle diameter of the composite oxide fine particles containing titanium, silicon, and tin contained in the dispersion was 16 nm.
The titanium content contained in 1 kg of the composite oxide fine particle aqueous dispersion obtained above was 73.7 g (0.922 mol).

次いで、実施例1で調製したチタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子の水分散液5.0kgのかわりに、上記で調製したチタニウムとケイ素およびスズを含む複合酸化物微粒子の水分散液5.0kgを用いた以外は実施例1に記載されたアミノ基含有複合体の被覆方法と同様の方法で、チタニウムとケイ素およびスズを含む複合酸化物微粒子の表面をシリカとアルミニウムを含むアミノ基含有複合体で被覆した。
次いで、以下の方法で前記アミノ基含有複合体の表面に更にシリカ系複合酸化物を被覆した。
Next, instead of 5.0 kg of the aqueous dispersion of composite oxide particles containing titanium and silicon prepared in Example 1, 5.0 kg of the aqueous dispersion of composite oxide particles containing titanium, silicon and tin prepared above. The amino group-containing composite containing silica, aluminum and the surface of the composite oxide fine particle containing titanium, silicon and tin is the same as the coating method of the amino group-containing composite described in Example 1 except that Coated with.
Next, a silica-based composite oxide was further coated on the surface of the amino group-containing composite by the following method.

シリカ系複合酸化物の被覆方法
<過酸化ジルコン酸水溶液の調製>
オキシ塩化ジルコニウム(太陽鉱工(株)製)5.6kgを純水10.0kgに溶解させて、ZrO2濃度が2.0重量%のオキシ塩化ジルコニウム水溶液を調製した。このオキシ塩化ジルコニウム水溶液にアンモニア水溶液(濃度15重量%)を添加し、加水分解させことにより、pH8.5のスラリーを得た。
このスラリーを濾過することにより洗浄し、ZrO2濃度が10.0重量%のケーキを得た。そして、このケーキ1.4kgに純水3.6kgを加え、さらにKOH純度86重量%の水酸化カリウム(関東化学(株)製)0.27kgを加えてアルカリ性とし、これに過酸化水素水10.6kg(H22濃度35重量%)を加えて、温度50℃で加熱することにより溶解させて、ZrO2としての濃度が2重量%の過酸化ジルコン酸水溶液7.2kgを調製した。
Method for coating silica-based composite oxide
<Preparation of aqueous zirconate peroxide solution>
5.6 kg of zirconium oxychloride (manufactured by Taiyo Mining Co., Ltd.) was dissolved in 10.0 kg of pure water to prepare a zirconium oxychloride aqueous solution having a ZrO 2 concentration of 2.0 wt%. An aqueous ammonia solution (concentration: 15% by weight) was added to this aqueous zirconium oxychloride solution and hydrolyzed to obtain a slurry having a pH of 8.5.
This slurry was washed by filtration to obtain a cake having a ZrO 2 concentration of 10.0% by weight. Then, 3.6 kg of pure water is added to 1.4 kg of this cake, and 0.27 kg of potassium hydroxide (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) having a KOH purity of 86% by weight is added to make it alkaline. .6 kg (H 2 O 2 concentration 35% by weight) was added and dissolved by heating at a temperature of 50 ° C. to prepare 7.2 kg of an aqueous zirconate peroxide solution having a concentration of 2% by weight as ZrO 2 .

<酸化チタン系複合粒子の調製>
上記で調製したケイ素とアルミニウムを含むアミノ基含有複合体で被覆された核粒子の水分散液5.0kgに、純水20.0kgを加えて固形分濃度を2重量%に調整し、温度90℃に加熱した。これに上記で調製した過酸化ジルコン酸水溶液(ZrO2濃度2重量%)1.70kgと、実施例1に記載の方法で調製したケイ酸液(SiO2濃度2重量%)1.33kgを添加し、混合溶液を90℃で1時間加温した。
次いで、前記混合溶液をオートクレーブに入れて、温度170℃で18時間、加熱処理を行った。その結果、核粒子をアミノ基含有複合体で被覆した上から、更にケイ素とジルコニウムとを含有するシリカ系複合酸化物を被覆した酸化チタン系複合粒子の水分散液を得た。
<Preparation of titanium oxide composite particles>
25.0 kg of pure water was added to 5.0 kg of an aqueous dispersion of core particles coated with an amino group-containing composite containing silicon and aluminum prepared as described above to adjust the solid content concentration to 2% by weight, and a temperature of 90 Heated to ° C. To this was added 1.70 kg of the aqueous zirconate peroxide solution (ZrO 2 concentration 2 wt%) prepared above and 1.33 kg of the silicic acid solution (SiO 2 concentration 2 wt%) prepared by the method described in Example 1. The mixed solution was heated at 90 ° C. for 1 hour.
Next, the mixed solution was put in an autoclave and subjected to heat treatment at a temperature of 170 ° C. for 18 hours. As a result, an aqueous dispersion of titanium oxide composite particles coated with a silica-based composite oxide containing silicon and zirconium after the core particles were coated with the amino group-containing composite was obtained.

次いで、得られた酸化チタン系複合粒子の水分散液を限外濾過膜装置で濃縮して、固形分濃度が10重量%の酸化チタン系複合粒子の水分散液5.8kgを調製した。この水分散液の外観は淡青白色であり、また、該水分散液中に分散した酸化チタン系複合粒子の動的光散乱法により測定された平均粒子径は17nmであり、BET法により測定した比表面積は200m2/gであった。
次いで、得られた酸化チタン系複合粒子の水分散液を限外濾過膜装置で濃縮して、固形分濃度が10重量%の酸化チタン系複合粒子の水分散液を調製した。
Next, the obtained aqueous dispersion of titanium oxide composite particles was concentrated with an ultrafiltration membrane device to prepare 5.8 kg of an aqueous dispersion of titanium oxide composite particles having a solid content concentration of 10% by weight. The appearance of this aqueous dispersion is pale blue white, and the average particle diameter measured by the dynamic light scattering method of the titanium oxide composite particles dispersed in the aqueous dispersion is 17 nm, and measured by the BET method. The specific surface area was 200 m 2 / g.
Next, the obtained aqueous dispersion of titanium oxide composite particles was concentrated with an ultrafiltration membrane device to prepare an aqueous dispersion of titanium oxide composite particles having a solid content concentration of 10% by weight.

前記酸化チタン系複合粒子の水分散液3.0kgに、陽イオン交換樹脂(三菱化学(株)製)75.0gを加えて撹拌したのち、陽イオン交換樹脂を分離除去して、陽イオン交換処理された酸化チタン系複合粒子の水分散液(固形分濃度10重量%)を得た。
次に、得られた酸化チタン系複合粒子の水分散液を、室温まで冷却した。次いで、この水分散液2.4kgにメタノール2.4kgを混合し、表面改質剤としてテトラエトキシシラン180gを添加後、60℃の温度を保持しながら攪拌下で2時間加温した。そして、限外濾過装置を用いて、分散媒を水からメタノールに置換し、固形分濃度が20重量%の酸化チタン系複合粒子がメタノールに分散してなる酸化チタン系複合粒子のメタノール分散液1.4kgを調製した。この液状組成物の外観は、透明な淡青白色であり、該メタノール分散液に含まれる酸化チタン系複合粒子の平均粒子径は17nmであった。
After adding 75.0 g of a cation exchange resin (Mitsubishi Chemical Corporation) to 3.0 kg of the aqueous dispersion of the titanium oxide composite particles, the cation exchange resin is separated and removed, and cation exchange is performed. An aqueous dispersion (solid content concentration: 10% by weight) of the treated titanium oxide composite particles was obtained.
Next, the obtained aqueous dispersion of titanium oxide composite particles was cooled to room temperature. Next, 2.4 kg of methanol was mixed with 2.4 kg of this aqueous dispersion, 180 g of tetraethoxysilane was added as a surface modifier, and the mixture was heated with stirring for 2 hours while maintaining a temperature of 60 ° C. Then, using an ultrafiltration device, the dispersion medium is replaced by methanol, and the methanol dispersion 1 of titanium oxide composite particles in which titanium oxide composite particles having a solid content concentration of 20% by weight are dispersed in methanol. 4 kg was prepared. The appearance of this liquid composition was transparent pale blue white, and the average particle diameter of the titanium oxide composite particles contained in the methanol dispersion was 17 nm.

前記チタニウムとケイ素およびスズを含む複合酸化物微粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記アミノ基含有複合体に含まれるアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)は0.0054であった。
また、この酸化チタン系複合粒子の動的光散乱法により測定した平均粒子径は17nmであり、BET法により測定した比表面積は221m2/gであった。
When the mole number of titanium contained in the composite oxide fine particles containing titanium, silicon and tin is represented by A, and the mole number of amino groups contained in the amino group-containing composite is represented by B, the mole ratio (B / A) was 0.0054.
The average particle diameter of the titanium oxide composite particles measured by the dynamic light scattering method was 17 nm, and the specific surface area measured by the BET method was 221 m 2 / g.

実施例7で調製した過酸化ジルコン酸水溶液(ZrO2濃度2重量%)1.70kgを0.5kgに、ケイ酸液(SiO2濃度2重量%)1.33kgを1.50kgに変更した以外は、実施例7に記載の方法と同様にしてチタニウムとケイ素とスズを含む複合酸化物微粒子をケイ素とアルミニウムを含むアミノ基含有複合体で被覆した上から更にケイ素とジルコニウムを含むシリカ系複合酸化物で被覆した酸化チタン系複合粒子の水分散液およびメタノール分散液を調製した。
この酸化チタン系複合粒子の水分散液中に分散した酸化チタン系複合粒子の動的光散乱法により測定された平均粒子径は17nmであり、BET法により測定した比表面積は225m2/gであった。
前記チタニウムとケイ素およびスズを含む複合酸化物微粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記酸化チタン系複合粒子に含まれるアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)は0.0054であった。
Except that 1.70 kg of the aqueous zirconate peroxide solution (ZrO 2 concentration 2% by weight) prepared in Example 7 was changed to 0.5 kg, and 1.33 kg of the silicic acid solution (SiO 2 concentration 2% by weight) was changed to 1.50 kg. In the same manner as described in Example 7, the composite oxide fine particles containing titanium, silicon and tin were coated with the amino group-containing composite containing silicon and aluminum, and then the silica-based composite oxidation containing silicon and zirconium. An aqueous dispersion and a methanol dispersion of titanium oxide composite particles coated with the product were prepared.
The average particle diameter measured by the dynamic light scattering method of the titanium oxide composite particles dispersed in the aqueous dispersion of the titanium oxide composite particles is 17 nm, and the specific surface area measured by the BET method is 225 m 2 / g. there were.
When the mole number of titanium contained in the composite oxide fine particles containing titanium, silicon and tin is represented by A, and the mole number of amino groups contained in the titanium oxide composite particles is represented by B, the mole ratio (B / A) was 0.0054.

実施例1に示すアミノ基含有複合体の被覆工程において、2.2%濃度のγ−アミノプロピルトリエトキシシラン水溶液250gのかわりに6.6%濃度のN−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン水溶液(N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシランの分子量222)250gを用いた以外は実施例1と同様の方法で酸化チタン系複合粒子の水分散液およびメタノール分散液を調製した。また、この酸化チタン系複合粒子の動的光散乱法により測定した平均粒子径は13nmであり、BET法により測定した比表面積は223m2/gであった。
前記チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記アミノ基含有複合体に含まれるアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)は0.0144であった。
In the coating step of the amino group-containing complex shown in Example 1, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyl at 6.6% concentration was used instead of 250 g of 2.2% strength γ-aminopropyltriethoxysilane aqueous solution. An aqueous dispersion and a methanol dispersion of titanium oxide composite particles in the same manner as in Example 1, except that 250 g of an aqueous solution of trimethoxysilane (molecular weight 222 of N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane) was used. Was prepared. Moreover, the average particle diameter measured by the dynamic light scattering method of the titanium oxide-based composite particles was 13 nm, and the specific surface area measured by the BET method was 223 m 2 / g.
When the number of moles of titanium contained in the composite oxide fine particles containing titanium and silicon is represented by A, and the number of moles of amino groups contained in the amino group-containing composite is represented by B, the mole ratio (B / A ) Was 0.0144.

比較例1Comparative Example 1

実施例1で調製したチタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子の水分散液(固形分濃度10重量%)2.4kgに、メタノール2.4kgを混合し、表面改質剤としてテトラエトキシシラン180gを添加したのち、60℃の温度に保持しながら2時間加温した。
そして、限外濾過膜装置を用いて、分散媒を水からメタノールに置換し、固形分濃度が20重量%の、核粒子のメタノール分散液を得た。この分散液の外観は透明な淡青白色であり、該メタノールに含まれるチタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子の平均粒子径は13nmであった。
2.4 kg of methanol is mixed with 2.4 kg of the aqueous dispersion (solid content concentration: 10% by weight) of the composite oxide fine particles containing titanium and silicon prepared in Example 1, and 180 g of tetraethoxysilane is added as a surface modifier. After the addition, the mixture was heated for 2 hours while maintaining the temperature at 60 ° C.
Then, using an ultrafiltration membrane device, the dispersion medium was replaced from water to methanol, and a methanol dispersion of core particles having a solid content concentration of 20% by weight was obtained. The appearance of this dispersion was transparent light blue white, and the average particle diameter of the composite oxide fine particles containing titanium and silicon contained in the methanol was 13 nm.

比較例2Comparative Example 2

実施例1で調製したチタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子の水分散液5.0kgに、純水20.0kgを加えて固形分濃度を2.0重量%に調整し、90℃の温度に加熱した。
これに実施例1で調製したケイ酸液(SiO2濃度2.0重量%)3.13kgを添加し、混合溶液を調製した。
20.0 kg of pure water was added to 5.0 kg of the aqueous dispersion of composite oxide fine particles containing titanium and silicon prepared in Example 1 to adjust the solid content concentration to 2.0 wt%, and the temperature was 90 ° C. Heated.
To this, 3.13 kg of the silicic acid solution (SiO 2 concentration 2.0 wt%) prepared in Example 1 was added to prepare a mixed solution.

次いで、前記混合溶液をオートクレーブに入れて、温度170℃で18時間、加熱処理を行った。その結果、チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子の表面を、シリカ系酸化物で被覆してなる無機酸化物粒子の水分散液を得た。次いで、得られた水分散液を限外濾過膜装置で濃縮して固形分濃度が10重量%の無機酸化物粒子の水分散液を得た。次いでこの水分散液2.4kgにメタノール2.4kgを混合し、表面改質剤としてテトラエトキシシラン180gを添加したのち、60℃の温度を保持しながら2時間加温した。
そして、限外濾過膜装置を用いて、分散媒を水からメタノールに置換し、固形分濃度が20重量%の、無機酸化物粒子のメタノール分散液を得た。この分散液の外観は透明な淡青白色であり、該メタノールに含まれる無機酸化物粒子の平均粒子径は13nmであった。
Next, the mixed solution was put in an autoclave and subjected to heat treatment at a temperature of 170 ° C. for 18 hours. As a result, an aqueous dispersion of inorganic oxide particles obtained by coating the surface of the composite oxide fine particles containing titanium and silicon with a silica-based oxide was obtained. Subsequently, the obtained aqueous dispersion was concentrated by an ultrafiltration membrane device to obtain an aqueous dispersion of inorganic oxide particles having a solid content concentration of 10% by weight. Next, 2.4 kg of methanol was mixed with 2.4 kg of this aqueous dispersion, 180 g of tetraethoxysilane was added as a surface modifier, and the mixture was heated for 2 hours while maintaining a temperature of 60 ° C.
Then, using an ultrafiltration membrane device, the dispersion medium was replaced with water by methanol, and a methanol dispersion of inorganic oxide particles having a solid content concentration of 20% by weight was obtained. The appearance of this dispersion was transparent light blue white, and the average particle diameter of the inorganic oxide particles contained in the methanol was 13 nm.

比較例3Comparative Example 3

実施例1で調製したチタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子の水分散液(固形分濃度10重量%)5.0kgを陽イオン交換樹脂を用いて脱イオン処理したのち、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン5.5gを溶解したメタノール溶液244.5gに添加した後、50℃の温度で3時間加熱した。
次に、この水分散液を室温まで冷却してから、限外濾過膜装置を用いて分散媒を水からメタノールに置換した。
After 5.0 kg of the aqueous dispersion (solid content concentration: 10% by weight) of the composite oxide fine particles containing titanium and silicon prepared in Example 1 was deionized using a cation exchange resin, γ-aminopropyltriethoxy was obtained. After adding 5.5 g of silane to 244.5 g of dissolved methanol, the mixture was heated at a temperature of 50 ° C. for 3 hours.
Next, this aqueous dispersion was cooled to room temperature, and then the dispersion medium was replaced from water to methanol using an ultrafiltration membrane device.

さらに、得られたメタノール分散液を限外濾過膜装置で濃縮して、チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子をγ-アミノプロピルトリエトキシシランで表面処理した表面処理粒子のメタノール分散液3.0kg(固形分濃度10重量%)を調製した。
前記チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記表面処理に使用したアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)は0.0048であった。
Further, the obtained methanol dispersion was concentrated with an ultrafiltration membrane device, and 3.0 kg of a methanol dispersion of surface-treated particles obtained by surface-treating composite oxide fine particles containing titanium and silicon with γ-aminopropyltriethoxysilane. (Solid content concentration 10% by weight) was prepared.
When the number of moles of titanium contained in the composite oxide fine particles containing titanium and silicon is represented by A and the number of moles of amino groups used for the surface treatment is represented by B, the mole ratio (B / A) is 0. .0048.

比較例4Comparative Example 4

実施例1に記載の方法で調製したチタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子(核粒子)の水分散液5.0kg(TiO2として5.13モルのチタニウムを含む)に5.0kgの純水を混合し、1%NaOH水溶液でpH10.5に調整し、80℃に加温した。この溶液を攪拌しながら、SiO2換算基準で1.5重量%のケイ酸ナトリウム水溶液250gとAl23換算基準で0.5重量%のアルミン酸ナトリウム水溶液500gとを30分かけて同時に少しずつ連続的に添加した。その間、反応液の温度を80℃に保持した。反応液のpHは、添加直後、12.7に上昇し、その後殆ど変化しなかった。添加終了後、反応液を室温まで冷却し、限外濾過膜装置を用いて、液面を保持して、連続的に純水を添加して、pH10となった時点で濃縮し、ケイ素とアルミニウムを含む複合酸化物で被覆された核粒子の水分散液(固形分濃度10重量%)を得た。 5.0 kg of pure water in 5.0 kg (containing 5.13 moles of titanium as TiO 2 ) of an aqueous dispersion of composite oxide fine particles (core particles) containing titanium and silicon prepared by the method described in Example 1 Were adjusted to pH 10.5 with 1% NaOH aqueous solution and heated to 80 ° C. While stirring this solution, 250 g of a 1.5 wt% sodium silicate aqueous solution on the basis of SiO 2 and 500 g of a 0.5 wt% sodium aluminate aqueous solution on the basis of Al 2 O 3 were slightly added simultaneously over 30 minutes. Sequentially added. Meanwhile, the temperature of the reaction solution was kept at 80 ° C. The pH of the reaction solution rose to 12.7 immediately after the addition and hardly changed thereafter. After completion of the addition, the reaction solution is cooled to room temperature, kept at the liquid surface using an ultrafiltration membrane device, continuously added with pure water, and concentrated to pH 10 to obtain silicon and aluminum. An aqueous dispersion of the core particles coated with the composite oxide containing (solid content concentration of 10% by weight) was obtained.

このケイ素とアルミニウムを含む複合酸化物で被覆された核粒子の水分散液(固形分濃度10重量%)5.0kgに、純水20.0kgを加えて固形分濃度を2重量%に調整し、温度90℃に加熱した。これに、実施例6で調製した過酸化ジルコン酸水溶液(ZrO2濃度2重量%)0.5kgと、実施例1で調製したケイ酸液(SiO2濃度2重量%)1.5kgを添加し、混合溶液を調製した。次いで、前記混合溶液をオートクレーブに入れて、温度170℃で18時間、加熱処理を行った。その結果、チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子(核粒子)の表面を、アルミニウムとケイ素を含む複合酸化物で被覆し、更にその上からケイ素とジルコニウムを含有するシリカ系複合酸化物で被覆してなる無機酸化物粒子の水分散液を得た。次いで、得られた無機酸化物粒子の水分散液を限外濾過膜装置で濃縮して、固形分濃度が10重量%の無機酸化物粒子の水分散液5.4kgを調製した。この水分散液の外観は淡青白色であり、該水分散液中に分散した無機酸化物粒子の動的光散乱法により測定した平均粒子径は13nmであり、BET法により測定した比表面積は200m2/gであった。 20.0 kg of pure water was added to 5.0 kg of an aqueous dispersion of the core particles coated with a composite oxide containing silicon and aluminum (solid content 10 wt%) to adjust the solid content concentration to 2 wt%. And heated to 90 ° C. To this, 0.5 kg of an aqueous zirconate peroxide solution (ZrO 2 concentration 2 wt%) prepared in Example 6 and 1.5 kg of the silicic acid solution (SiO 2 concentration 2 wt%) prepared in Example 1 were added. A mixed solution was prepared. Next, the mixed solution was put in an autoclave and subjected to heat treatment at a temperature of 170 ° C. for 18 hours. As a result, the surface of the composite oxide fine particles (core particles) containing titanium and silicon is coated with a composite oxide containing aluminum and silicon, and further coated with a silica-based composite oxide containing silicon and zirconium. An aqueous dispersion of inorganic oxide particles was obtained. Next, the obtained aqueous dispersion of inorganic oxide particles was concentrated with an ultrafiltration membrane device to prepare 5.4 kg of an aqueous dispersion of inorganic oxide particles having a solid content concentration of 10% by weight. The appearance of this aqueous dispersion is pale blue white, the average particle diameter of the inorganic oxide particles dispersed in the aqueous dispersion measured by the dynamic light scattering method is 13 nm, and the specific surface area measured by the BET method is 200 m. 2 / g.

上記で得られた無機酸化物粒子の水分散液3.0kg(TiO2換算基準で225g、すなわち2.82モルのチタニウムを含む)に、陽イオン交換樹脂(三菱化学(株)製)75.0gを加えて攪拌したのち、陽イオン交換樹脂を分離除去して、陽イオン交換処理された前記無機酸化物粒子の水分散液を得た。この溶液3.0kgに、2.2%濃度のγ-アミノプロピルトリエトキシシラン(分子量221.4)水溶液150g(γ-アミノプロピルトリエトキシシラン:0.015モル)を添加した後50℃の温度で3時間加熱した。
次に、この水分散液を室温まで冷却してから、限外濾過膜装置を用いて分散媒を水からメタノールに置換した。
A cation exchange resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was added to 3.0 kg of the aqueous dispersion of inorganic oxide particles obtained above (225 g on a TiO 2 basis, that is, containing 2.82 moles of titanium). After adding 0 g and stirring, the cation exchange resin was separated and removed to obtain an aqueous dispersion of the inorganic oxide particles subjected to the cation exchange treatment. After adding 150 g (γ-aminopropyltriethoxysilane: 0.015 mol) of an aqueous solution of 2.2% γ-aminopropyltriethoxysilane (molecular weight 221.4) to 3.0 kg of this solution, a temperature of 50 ° C. For 3 hours.
Next, this aqueous dispersion was cooled to room temperature, and then the dispersion medium was replaced from water to methanol using an ultrafiltration membrane device.

さらに、得られたメタノール分散液を限外濾過膜装置で濃縮して、チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子(核粒子)をケイ素とアルミニウムとを含む複合酸化物で被覆し、さらにその表面をケイ素とジルコニウムを含む複合酸化物で被覆した無機酸化物粒子をγ-アミノプロピルトリエトキシシランで表面処理した表面処理無機酸化物粒子のメタノ−ル分散液1.4kg(固形分濃度20重量%)を調製した。該メタノール分散液に含まれる表面修飾無機酸化物粒子の平均粒子径は13nmであった。
前記チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記表面処理に使用したアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)は0.0053であった。
Further, the obtained methanol dispersion is concentrated with an ultrafiltration membrane device, and the composite oxide fine particles (core particles) containing titanium and silicon are coated with the composite oxide containing silicon and aluminum, and the surface thereof is further covered. 1.4 kg of methanol dispersion of surface-treated inorganic oxide particles obtained by surface-treating inorganic oxide particles coated with a composite oxide containing silicon and zirconium with γ-aminopropyltriethoxysilane (solid content concentration 20% by weight) Was prepared. The average particle diameter of the surface-modified inorganic oxide particles contained in the methanol dispersion was 13 nm.
When the number of moles of titanium contained in the composite oxide fine particles containing titanium and silicon is represented by A and the number of moles of amino groups used for the surface treatment is represented by B, the mole ratio (B / A) is 0. .0053.

比較例5Comparative Example 5

実施例1に示すアミノ基含有複合体の被覆工程において、用いたγ−アミノプロピルトリエトキシシラン水溶液の濃度を2.2%から6.6%に変更した以外は、実施例1と同様の方法でアミノ基含有複合体で被覆された核粒子の水分散液(固形分濃度10重量%)を得た。
次いで、この水分散液2.4kgにメタノール2.4kgを混合し、表面改質剤としてテトラエトキシシラン180gを添加したのち、60℃の温度を保持しながら2時間加温した。そして、限外濾過膜装置を用いて、分散媒を水からメタノールに置換し、固形分濃度が20重量%の、アミノ基含有複合体で被覆された核粒子のメタノール分散液を得た。この分散液の外観は透明な淡青白色であり、該メタノールに含まれるアミノ基含有複合体で被覆された核粒子の平均粒子径は17nmであった。
In the coating step of the amino group-containing complex shown in Example 1, the same method as in Example 1 except that the concentration of the γ-aminopropyltriethoxysilane aqueous solution used was changed from 2.2% to 6.6%. To obtain an aqueous dispersion of the core particles coated with the amino group-containing complex (solid content concentration 10% by weight).
Next, 2.4 kg of methanol was mixed with 2.4 kg of this aqueous dispersion, 180 g of tetraethoxysilane was added as a surface modifier, and the mixture was heated for 2 hours while maintaining a temperature of 60 ° C. Then, using an ultrafiltration membrane device, the dispersion medium was replaced with water to methanol to obtain a methanol dispersion of core particles coated with an amino group-containing complex having a solid content concentration of 20% by weight. The external appearance of this dispersion was transparent light blue white, and the average particle diameter of the core particles coated with the amino group-containing complex contained in methanol was 17 nm.

比較例6Comparative Example 6

実施例1に示すアミノ基含有複合体の被覆工程において、用いたγ-アミノプロピルトリエトキシシラン水溶液の濃度を2.2%から42%に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、酸化チタン系複合粒子の水分散液およびメタノール分散液を調製した。また、この酸化チタン系複合粒子の動的光散乱法により測定した平均粒子径は13nmであり、BET法により測定した比表面積は215m2/gであった。
チタニウムとケイ素を含む複合酸化物微粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記アミノ基含有複合体に含まれるアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)は0.09であった。
In the coating step of the amino group-containing complex shown in Example 1, except that the concentration of the γ-aminopropyltriethoxysilane aqueous solution used was changed from 2.2% to 42%, the same method as in Example 1, An aqueous dispersion and a methanol dispersion of titanium oxide composite particles were prepared. The average particle diameter of the titanium oxide composite particles measured by the dynamic light scattering method was 13 nm, and the specific surface area measured by the BET method was 215 m 2 / g.
When the number of moles of titanium contained in the composite oxide fine particles containing titanium and silicon is represented by A, and the number of moles of amino groups contained in the amino group-containing composite is represented by B, the mole ratio (B / A) Was 0.09.

比較例7Comparative Example 7

実施例1のアミノ基含有複合体の被覆方法の工程において、SiO2換算基準で1.5重量%のケイ酸ナトリウム水溶液250gと2.2%濃度のγ-アミノプロピルトリエトキシシラン(分子量221.4)水溶液250g(γ-アミノプロピルトリエトキシシラン:0.025モル)、Al23換算基準で0.5重量%のアルミン酸ナトリウム水溶液500gとを2分かけて一定速度で同時に添加したところ、混合溶液がゲル化した。 In the step of coating methods of the amino group-containing composite of Example 1, an aqueous sodium silicate solution of 1.5 wt% in terms of SiO 2 based 250g and 2.2% concentrations of γ- aminopropyltriethoxysilane (molecular weight 221. 4) When 250 g of an aqueous solution (γ-aminopropyltriethoxysilane: 0.025 mol) and 500 g of a 0.5 wt% sodium aluminate aqueous solution are added simultaneously at a constant rate over 2 minutes in terms of Al 2 O 3 The mixed solution gelled.

このようにして得られた実施例1〜9および比較例1〜6の粒子の水分散液、メタノール分散液またはエチレングリコール分散液について、上記の評価試験法を用いて、屈折率、耐光性、光触媒活性抑制効果、耐候性、耐酸安定性、透過率を評価した。その結果を表1に示す。ただし、実施例6の酸化チタン系複合粒子のエチレングリコール分散液については、耐候性評価は行っていない。また、比較例7については、分散液がゲル化したため評価は行わなかった。なお、表1において、TE0Sはテトラエトキシシラン、γ-APTSはγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−AEγはN−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシランを意味する。 For the aqueous dispersions, methanol dispersions or ethylene glycol dispersions of the particles of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6 thus obtained, the refractive index, light resistance, The photocatalytic activity inhibitory effect, weather resistance, acid stability, and transmittance were evaluated. The results are shown in Table 1. However, the weather resistance evaluation was not performed for the ethylene glycol dispersion liquid of the titanium oxide composite particles of Example 6. Further, Comparative Example 7 was not evaluated because the dispersion was gelled. In Table 1, TE0S represents tetraethoxysilane, γ-APTS represents γ-aminopropyltriethoxysilane, and N-AEγ represents N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane.


Figure 2010042947
Figure 2010042947

Claims (12)

チタニウムの酸化物微粒子、またはチタニウムと、ケイ素および/またはスズとを含む複合酸化物微粒子からなる核粒子の表面を、少なくとも、アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液と、ケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液と、アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウムおよびイットリウムより選ばれた1種または2種以上の金属元素の塩を溶解させた水溶液とを同時に添加して重縮合させて得られるアミノ基含有複合体で被覆し、さらにその表面をシリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物で被覆してなることを特徴とする酸化チタン系複合粒子の分散液。   An aqueous solution containing at least a hydrolyzate of a metal alkoxide having an amino group on the surface of a core particle made of titanium oxide fine particles or composite oxide fine particles containing titanium and silicon and / or tin, and a silicic acid solution Alternatively, an aqueous solution of silicate and an aqueous solution in which a salt of one or more metal elements selected from aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium and yttrium are dissolved are added simultaneously. A dispersion of titanium oxide-based composite particles, which is coated with an amino group-containing composite obtained by polycondensation and further coated with a silica-based oxide or a silica-based composite oxide. 前記核粒子に含まれるチタニウムのモル数をAで表し、前記アミノ基含有複合体に含まれるアミノ基のモル数をBで表したとき、そのモル比(B/A)が0.001〜0.04の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の酸化チタン系複合粒子の分散液。   When the number of moles of titanium contained in the core particles is represented by A and the number of moles of amino groups contained in the amino group-containing complex is represented by B, the mole ratio (B / A) is 0.001 to 0. The dispersion of titanium oxide composite particles according to claim 1, wherein the dispersion is in the range of 0.04. 前記アミノ基を有する金属アルコキシドが、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシランより選ばれた1種または2種以上であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の酸化チタン系複合粒子の分散液。   The metal alkoxide having an amino group is γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-amino. Propyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyl It is one or more selected from trimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane. Claim 1 or Claim 2 Dispersion of titanium oxide-based composite particles. 前記酸化チタン系複合粒子の平均粒子径が、動的光散乱法で測定されるとき、3〜80nmの範囲にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の酸化チタン系複合粒子の分散液。   4. The titanium oxide composite according to claim 1, wherein an average particle diameter of the titanium oxide composite particles is in a range of 3 to 80 nm when measured by a dynamic light scattering method. 5. Particle dispersion. (1)チタニウムの酸化物微粒子、またはチタニウムと、ケイ素および/またはスズとからなる複合酸化物微粒子からなる核粒子が分散した水分散液を加熱しながら、
(A)アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液、
(B)ケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液、および
(C)アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウムおよびイットリウムより選ばれた1種または2種以上の金属元素の塩を溶解させた水溶液
とを、前記水分散液にそれぞれ同時に添加して得られる重縮合物からなるアミノ基含有複合体を前記核粒子の表面に被覆する工程、および
(2)前記工程(1)より得られた水分散液を加熱しながら、
(D)ケイ酸液、または
(E)ケイ酸液と、ジルコニウム、アンチモン、タングステン、スズ、アルミニウム、ニオブ、セリウムおよび亜鉛より選ばれた1種または2種以上の金属元素の水酸化物、過酸化物、アルコキシドおよび/または無機塩の水溶液
を添加したのち、加熱することにより、前記アミノ基含有複合体で被覆した粒子の表面にさらにシリカ系酸化物またはシリカ系複合酸化物を被覆させる工程
を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の酸化チタン系複合粒子の分散液の製造方法。
(1) While heating an aqueous dispersion in which core fine particles composed of titanium oxide fine particles or composite oxide fine particles composed of titanium and silicon and / or tin are dispersed,
(A) an aqueous solution containing a hydrolyzate of a metal alkoxide having an amino group,
(B) an aqueous solution of a silicate solution or a silicate, and (C) a salt of one or more metal elements selected from aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium and yttrium A step of coating the surface of the core particles with an amino group-containing complex comprising a polycondensate obtained by simultaneously adding a dissolved aqueous solution to the aqueous dispersion, and (2) from the step (1) While heating the obtained aqueous dispersion,
(D) a silicic acid solution, or (E) a silicic acid solution and a hydroxide of one or more metal elements selected from zirconium, antimony, tungsten, tin, aluminum, niobium, cerium and zinc; After adding an aqueous solution of an oxide, an alkoxide and / or an inorganic salt, a step of coating the surface of the particles coated with the amino group-containing composite with a silica-based oxide or a silica-based composite oxide by heating. The manufacturing method of the dispersion liquid of the titanium oxide type composite particle in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
さらに、前記工程(2)より得られた水分散液を有機溶媒で溶媒置換する工程
を含むことを特徴とする請求項5に記載の酸化チタン系複合粒子の分散液の製造方法。
Furthermore, the manufacturing method of the dispersion liquid of the titanium oxide type composite particle of Claim 5 including the process of carrying out solvent substitution of the water dispersion liquid obtained from the said process (2) with the organic solvent.
前記工程(1)において、前記核粒子の水分散液の加熱温度が60〜210℃の範囲にあることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の酸化チタン系複合粒子の分散液の製造方法。   In the step (1), the heating temperature of the aqueous dispersion of the core particles is in the range of 60 to 210 ° C. The dispersion of the titanium oxide-based composite particles according to claim 5 or 6, Production method. 前記工程(1)において、前記成分(A)、(B)、および(C)の水溶液をそれぞれ同時に添加する時の分散液のpHが、7〜12の範囲にあるように調整することを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の酸化チタン系複合粒子の分散液の製造方法。   In the step (1), the pH of the dispersion when the aqueous solutions of the components (A), (B), and (C) are added simultaneously is adjusted to be in the range of 7-12. The manufacturing method of the dispersion liquid of the titanium oxide type composite particle in any one of Claims 5-7. 前記工程(1)において、前記成分(A)の水溶液の添加速度が、該水溶液中に含まれる金属アルコキシドの保有するアミノ基のモル基準で0.005〜0.2モル/Hrの範囲にあることを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の酸化チタン系複合粒子の分散液の製造方法。   In the step (1), the addition rate of the aqueous solution of the component (A) is in the range of 0.005 to 0.2 mol / Hr based on the molar basis of the amino group held by the metal alkoxide contained in the aqueous solution. The method for producing a dispersion of titanium oxide composite particles according to any one of claims 5 to 8. 前記工程(1)において、前記成分(B)の水溶液の添加速度が、該水溶液中に含まれるケイ酸またはケイ酸塩の保有するケイ素のモル基準で0.012〜0.5モル/Hrの範囲にあることを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の酸化チタン系複合粒子の分散液の製造方法。   In the step (1), the addition rate of the aqueous solution of the component (B) is 0.012 to 0.5 mol / Hr based on the molar amount of silicon contained in the silicic acid or silicate contained in the aqueous solution. The method for producing a dispersion of titanium oxide composite particles according to any one of claims 5 to 8, wherein the dispersion is in a range. 前記工程(1)において、前記成分(C)の水溶液の添加速度が、該水溶液中に含まれる金属塩の保有する金属元素のモル基準で0.005〜0.2モル/Hrの範囲にあることを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の酸化チタン系複合粒子の分散液の製造方法。   In the step (1), the addition rate of the aqueous solution of the component (C) is in the range of 0.005 to 0.2 mol / Hr based on the molar amount of the metal element held by the metal salt contained in the aqueous solution. The method for producing a dispersion of titanium oxide composite particles according to any one of claims 5 to 8. 前記工程(1)において、前記アミノ基を有する金属アルコキシドの加水分解物を含む水溶液の濃度が0.2〜20重量%の範囲にあり、前記ケイ酸液またはケイ酸塩の水溶液の濃度がSiO2換算基準で0.5〜6重量%の範囲にあり、しかも前記アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、ランタン、マグネシウム、カルシウムおよびイットリウムより選ばれた1種または2種以上の金属元素の塩を溶解させた水溶液の濃度が酸化物換算基準で0.01〜5重量%の範囲にあることを特徴とする請求項5〜11のいずれかに記載の酸化チタン系複合粒子の分散液の製造方法。 In the step (1), the concentration of the aqueous solution containing the hydrolyzate of the metal alkoxide having an amino group is in the range of 0.2 to 20% by weight, and the concentration of the silicic acid solution or the aqueous silicate solution is SiO. 2. A salt of one or more metal elements selected from aluminum, zirconium, zinc, cerium, tin, lanthanum, magnesium, calcium and yttrium, in a range of 0.5 to 6% by weight based on 2 conversion standards. The production of a dispersion of titanium oxide composite particles according to any one of claims 5 to 11, wherein the concentration of the aqueous solution in which the aqueous solution is dissolved is in the range of 0.01 to 5% by weight on an oxide conversion basis. Method.
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