JP2023097934A - Coated titanium dioxide fine particles and method of producing the same, and organic solvent dispersion including the same, coating composition, and coating film - Google Patents

Coated titanium dioxide fine particles and method of producing the same, and organic solvent dispersion including the same, coating composition, and coating film Download PDF

Info

Publication number
JP2023097934A
JP2023097934A JP2021214324A JP2021214324A JP2023097934A JP 2023097934 A JP2023097934 A JP 2023097934A JP 2021214324 A JP2021214324 A JP 2021214324A JP 2021214324 A JP2021214324 A JP 2021214324A JP 2023097934 A JP2023097934 A JP 2023097934A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
titanium dioxide
fine particles
dioxide fine
organic solvent
coated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021214324A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
理人 滝本
Masato Takimoto
聡 高橋
Satoshi Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ishihara Sangyo Kaisha Ltd filed Critical Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Priority to JP2021214324A priority Critical patent/JP2023097934A/en
Publication of JP2023097934A publication Critical patent/JP2023097934A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To provide coated titanium dioxide fine particles capable of improving the dispersibility of titanium dioxide fine particles in an organic solvent, thereby sufficiently exhibiting the functions and performance of the titanium dioxide fine particles, and a method of producing the same, also to provide an organic solvent dispersion and coating film with excellent transparency and refractivity.SOLUTION: The surface of titanium dioxide fine particles containing a tin component is coated with a reaction product of an alkoxysilane compound having an amino group such as aminopropyltrimethoxysilane and/or a hydrolysis product thereof and a compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule such as alkoxypolyalkylene glycol (meth)acrylate.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、被覆二酸化チタン微粒子及びその製造方法、並びにそれを含む有機溶媒分散体、コーティング組成物、塗膜に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to coated titanium dioxide fine particles, a method for producing the same, an organic solvent dispersion containing the same, a coating composition, and a coating film.

二酸化チタン微粒子は、可視光透過性、紫外線遮蔽性、高屈折率などの優れた特性を有する材料である。その特性を用いるには、通常、二酸化チタン微粒子を有機溶媒に分散させて有機溶媒分散体やコーティング組成物を作製し、これらを基材に塗布したり吹き付けたりして、二酸化チタン微粒子を含む塗膜を形成する。 Titanium dioxide fine particles are materials having excellent properties such as visible light transmission, ultraviolet shielding, and high refractive index. In order to use its properties, usually, titanium dioxide fine particles are dispersed in an organic solvent to prepare an organic solvent dispersion or a coating composition, which is applied or sprayed onto a substrate to obtain a coating containing titanium dioxide fine particles. form a film.

例えば、合成樹脂製レンズやフィルムなどの表面には、高い可視光透過性(透明性)と高屈折率を有するハードコートや紫外線遮蔽被膜などが設けられるが、これらを形成するために二酸化チタン微粒子が用いられる。また、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの表示面には、光源や顔の映り込み防止などの目的で反射防止膜が設けられるが、反射防止膜を構成する高屈折率層にも二酸化チタン微粒子が用いられる。 For example, the surface of a synthetic resin lens or film is provided with a hard coat or ultraviolet shielding coating having high visible light transmittance (transparency) and a high refractive index. is used. In addition, the display surface of flat panel displays such as liquid crystal displays, plasma displays, and electroluminescence displays is provided with an antireflection film for the purpose of preventing reflection of the light source or face. Titanium dioxide fine particles are also used for the layer.

二酸化チタン微粒子は有機溶媒に分散させたときに凝集し易く、その凝集した二酸化チタン微粒子が塗膜を形成したときに含まれていると可視光透過性などが低下する。このため、二酸化チタン微粒子を高度に分散した有機溶媒分散体やコーティング組成物が検討されている。 Titanium dioxide fine particles tend to aggregate when dispersed in an organic solvent, and if the aggregated titanium dioxide fine particles are contained when the coating film is formed, the visible light transmittance and the like decrease. Therefore, organic solvent dispersions and coating compositions in which titanium dioxide fine particles are highly dispersed have been investigated.

例えば、特許文献1には、アミノシランをアクリレート化合物と反応させて得られる生成物を、二酸化チタン微粒子の表面に被覆させることが記載されている。こうすると、二酸化チタン微粒子の有機溶媒中での分散性が良好で、透明性に優れた有機溶媒分散体やコーティング組成物が得られることが記載されている。 For example, Patent Document 1 describes coating the surface of titanium dioxide fine particles with a product obtained by reacting aminosilane with an acrylate compound. It is described that by doing so, the dispersibility of the titanium dioxide fine particles in the organic solvent is good, and an organic solvent dispersion and a coating composition having excellent transparency can be obtained.

国際公開第2021/182378号WO2021/182378

特許文献1に記載の被覆二酸化チタン微粒子によれば、高い屈折率を有し、且つ可視光透過性(透明性)が改善された塗膜を形成することができる。しかしながら、今日では、高屈折率の塗膜の用途が広がる中で、より高い透明性が求められる。 According to the coated titanium dioxide fine particles described in Patent Document 1, a coating film having a high refractive index and improved visible light transmittance (transparency) can be formed. However, today, as the use of high refractive index coating films is expanding, higher transparency is required.

本発明者らは、二酸化チタン微粒子を含有した塗膜の透明性を改善するため鋭意検討したところ、被覆二酸化チタン微粒子として、スズ成分を含有した二酸化チタン微粒子を用いることが効果的であり、その二酸化チタン微粒子の表面に、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物と、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物とを反応させて得られる反応物を被覆すると、透明性の高い有機溶媒分散体が得られ、しかも、塗膜でも高い透明性が得られることを見出し、本発明を完成した。 The present inventors have made intensive studies to improve the transparency of a coating film containing fine titanium dioxide particles, and found that it is effective to use titanium dioxide fine particles containing a tin component as coated titanium dioxide fine particles. When the surface of titanium dioxide fine particles is coated with a reactant obtained by reacting an alkoxysilane compound having an amino group with a compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule, a highly transparent organic The inventors have found that a solvent dispersion can be obtained, and that a coating film can also be obtained with high transparency, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、
(1) アミノ基を有するアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物と、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物との反応物を、スズ成分を含有した二酸化チタン微粒子の表面に被覆した、被覆二酸化チタン微粒子、
(2) 前記二酸化チタン微粒子は更にアルミニウム成分を含有している、(1)に記載の被覆二酸化チタン微粒子、
(3) 前記スズ成分の含有量は、前記二酸化チタン微粒子の二酸化チタンに対して、酸化物換算[SnO/TiO]で0.5質量%以上10質量%以下である、(1)又は(2)に記載の被覆二酸化チタン微粒子、
(4) 前記スズ成分と、前記アルミニウム成分との合計の含有量が、前記二酸化チタン微粒子の二酸化チタンに対して、酸化物換算[(SnO+Al)/TiO]で1質量%以上15質量%以下である、(1)~(3)の何れかに記載の被覆二酸化チタン微粒子、
(5) (1)~(4)の何れかに記載の被覆二酸化チタン微粒子と有機溶媒とを含む、被覆二酸化チタン微粒子の有機溶媒分散体、
(6) (1)~(4)の何れかに記載の被覆二酸化チタン微粒子又は(5)に記載の被覆二酸化チタン微粒子の有機溶媒分散体と、バインダー樹脂とを含むコーティング組成物、
(7) (1)~(4)の何れかに記載の被覆二酸化チタン微粒子とバインダー樹脂とを含む塗膜、
(8) スズ成分を含有した二酸化チタン微粒子と、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物と、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物とを溶媒中で混合して、前記のアミノ基を有するアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物と、前記の分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物との反応物を前記二酸化チタン微粒子の表面に被覆する、被覆二酸化チタン微粒子の製造方法、
(9) 前記のスズ成分を含有した二酸化チタン微粒子は、(オキシ)塩化チタンと塩化スズの混合物を加水分解するか、又は、塩化スズを加水分解して得た核粒子の存在下で(オキシ)塩化チタンを加水分解し、次いで、該加水分解後の生成物を250℃以上1000℃以下の温度で焼成する、(8)に記載の被覆二酸化チタン微粒子の製造方法、
(10) スズ成分とアルミニウム成分を含有した二酸化チタン微粒子は、前記(9)に記載の加水分解後の生成物を、アルミニウム化合物の存在下で250℃以上1000℃以下の温度で焼成する、(8)に記載の被覆二酸化チタン微粒子の製造方法、などである。
That is, the present invention
(1) A reaction product of an alkoxysilane compound having an amino group and/or a hydrolysis product thereof and a compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule is prepared as titanium dioxide fine particles containing a tin component. Coated titanium dioxide fine particles coated on the surface of
(2) The coated titanium dioxide fine particles according to (1), wherein the titanium dioxide fine particles further contain an aluminum component;
(3) The content of the tin component is 0.5% by mass or more and 10% by mass or less in terms of oxide [SnO 2 /TiO 2 ] with respect to the titanium dioxide of the titanium dioxide fine particles, or The coated titanium dioxide fine particles according to (2),
(4) The total content of the tin component and the aluminum component is 1% by mass in terms of oxide [(SnO 2 +Al 2 O 3 )/TiO 2 ] with respect to the titanium dioxide of the titanium dioxide fine particles. The coated titanium dioxide fine particles according to any one of (1) to (3), which are 15% by mass or less,
(5) An organic solvent dispersion of coated titanium dioxide fine particles, comprising the coated titanium dioxide fine particles according to any one of (1) to (4) and an organic solvent;
(6) A coating composition comprising an organic solvent dispersion of the coated titanium dioxide fine particles according to any one of (1) to (4) or the coated titanium dioxide fine particles according to (5), and a binder resin.
(7) a coating film containing the coated titanium dioxide fine particles according to any one of (1) to (4) and a binder resin;
(8) Titanium dioxide fine particles containing a tin component, an alkoxysilane compound having an amino group and/or a hydrolysis product thereof, and a compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule are mixed in a solvent. to mix the reaction product of the alkoxysilane compound having an amino group and/or its hydrolysis product and the compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule with the titanium dioxide A method for producing coated titanium dioxide microparticles, which coats the surface of microparticles,
(9) The fine titanium dioxide particles containing the tin component are obtained by hydrolyzing a mixture of (oxy)titanium chloride and tin chloride, or by hydrolyzing tin chloride in the presence of (oxy) ) The method for producing coated titanium dioxide fine particles according to (8), wherein titanium chloride is hydrolyzed, and then the hydrolyzed product is calcined at a temperature of 250° C. or higher and 1000° C. or lower.
(10) Titanium dioxide fine particles containing a tin component and an aluminum component are obtained by firing the hydrolyzed product described in (9) above at a temperature of 250° C. or higher and 1000° C. or lower in the presence of an aluminum compound. 8), and the method for producing coated titanium dioxide fine particles.

本発明によれば、二酸化チタン微粒子を有機溶媒に対してより高度に分散させることができ、透明性の高い分散体が得られる。この有機溶媒分散体を用いることで、可視光透過性(透明性)が高く、しかも高屈折率の塗膜を形成することができる。 According to the present invention, titanium dioxide fine particles can be dispersed in an organic solvent to a higher degree, and a highly transparent dispersion can be obtained. By using this organic solvent dispersion, a coating film having high visible light transmittance (transparency) and a high refractive index can be formed.

製造例2の二酸化チタン微粒子の電子顕微鏡写真である。4 is an electron micrograph of titanium dioxide fine particles of Production Example 2. FIG. 製造例3の二酸化チタン微粒子のX線回折スペクトルである。4 is an X-ray diffraction spectrum of titanium dioxide fine particles of Production Example 3. FIG.

本発明は、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物と、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物との反応物を、スズ成分を含有した二酸化チタン微粒子の表面に被覆した被覆二酸化チタン微粒子である。 The present invention provides a reaction product of an alkoxysilane compound having an amino group and/or a hydrolysis product thereof and a compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule, and titanium dioxide containing a tin component. It is coated titanium dioxide microparticles coated on the surface of microparticles.

二酸化チタン微粒子の平均一次粒子径は3nm以上200nm以下が好ましく、5nm以上100nm以下がより好ましく、10nm以上100nm以下が更に好ましい。このような平均一次粒子径を有する二酸化チタン微粒子は、平均一次粒子径がより大きな二酸化チタン粒子(例えば、顔料用途に用いられる平均一次粒子径が0.2~0.5μm程度の二酸化チタン粒子)に比べて可視光透過性が高い。従って、上記の平均一次粒子径を有する二酸化チタン微粒子を用いることで、より透過率の高い有機溶媒分散体を製造することができる。二酸化チタン微粒子の平均一次粒子径は、電子顕微鏡下でランダムに選択した200個の粒子径を計測し、その粒子径の平均値として算出する(これを、本願では「電子顕微鏡写真法」とも称する)。 The average primary particle size of the titanium dioxide fine particles is preferably 3 nm or more and 200 nm or less, more preferably 5 nm or more and 100 nm or less, and even more preferably 10 nm or more and 100 nm or less. Titanium dioxide fine particles having such an average primary particle size are titanium dioxide particles having a larger average primary particle size (for example, titanium dioxide particles having an average primary particle size of about 0.2 to 0.5 μm used for pigment applications). Visible light transmittance is higher than that of Therefore, by using titanium dioxide fine particles having the above average primary particle size, an organic solvent dispersion having a higher transmittance can be produced. The average primary particle size of titanium dioxide fine particles is calculated by measuring the particle size of 200 randomly selected particles under an electron microscope and calculating the average value of the particle sizes (this is also referred to as "electron micrograph method" in the present application. ).

二酸化チタン微粒子の比表面積は15m/g以上であることが好ましく、50m/g以上であることがより好ましく、100m/g以上であることが更に好ましい。一方、二酸化チタン微粒子の比表面積は、300m/g以下であることが好ましく、200m/g以下であることがより好ましい。二酸化チタン微粒子の比表面積は、流動式比表面積自動測定装置(FlowSorbII 2300、島津製作所社製)を用いて窒素吸着法(BET法)により求めることができる。このような比表面積を有する二酸化チタン微粒子を用いることで、より可視光透過性(透明性)が高い有機溶剤分散体を製造することができる。 The specific surface area of the titanium dioxide fine particles is preferably 15 m 2 /g or more, more preferably 50 m 2 /g or more, and even more preferably 100 m 2 /g or more. On the other hand, the specific surface area of the titanium dioxide fine particles is preferably 300 m 2 /g or less, more preferably 200 m 2 /g or less. The specific surface area of the titanium dioxide fine particles can be determined by the nitrogen adsorption method (BET method) using an automatic fluidized specific surface area measuring device (FlowSorb II 2300, manufactured by Shimadzu Corporation). By using titanium dioxide fine particles having such a specific surface area, an organic solvent dispersion having higher visible light transmittance (transparency) can be produced.

二酸化チタン微粒子の形状は特に限定されず、球状、棒状、針状、紡錘状、板状などの任意の形状のものを用いることができる。球状以外の形状の場合の上記平均一次粒子径については、棒状、針状、紡錘状粒子の場合は短軸側の長さの平均で規定し、板状の場合は面の対角線長さの平均で規定する。 The shape of the titanium dioxide fine particles is not particularly limited, and any shape such as spherical, rod-like, needle-like, spindle-like, and plate-like can be used. Regarding the above average primary particle size in the case of shapes other than spherical, in the case of rod-like, needle-like, and spindle-like particles, it is defined by the average length of the short axis side, and in the case of plate-like particles, the average of the diagonal length of the surface. stipulated in

二酸化チタン微粒子の結晶構造についても特に限定されず、アナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型などのものを用いることができる。もっとも、ルチル型はアナターゼ型に比べて光触媒活性が低く、屈折率が高いことから、塗膜に高い耐光性、及び高屈折率をより効果的に持たせるためには、ルチル型結晶を有する二酸化チタン微粒子を用いることが好ましい。二酸化チタン微粒子の製造時にスズ成分を含有させると、好ましいルチル型二酸化チタンが生成し易い。二酸化チタン微粒子は、二酸化チタン(TiO)のほかに、メタチタン酸(TiO・nHO)、オルトチタン酸(Ti(OH))で表される化合物で構成されていてもよい。 The crystal structure of the titanium dioxide fine particles is also not particularly limited, and an anatase type, rutile type, brookite type, or the like can be used. However, the rutile type has lower photocatalytic activity and a higher refractive index than the anatase type. It is preferable to use titanium microparticles. If a tin component is included during the production of titanium dioxide fine particles, preferable rutile-type titanium dioxide is likely to be produced. Titanium dioxide fine particles may be composed of compounds represented by metatitanic acid ( TiO2.nH2O ) and orthotitanic acid (Ti(OH) 4 ) in addition to titanium dioxide ( TiO2 ).

本発明の二酸化チタン微粒子には、スズ成分を含有しており、二酸化チタンの微粒子内部に含有していることが好ましく、二酸化チタン結晶に固溶していることがより好ましい。「固溶」とは、ある一つの結晶相の格子点にある原子が別の原子と置換するか、格子間隙に別の原子が入り込んだ相、すなわち、ある結晶相に他の物質が溶け込んだとみなされる混合相を有する状態であり、結晶相としては均一相である状態をいう。格子点にある溶媒原子が溶質原子と置換したものを置換型といい、格子間隙に溶質原子が入ったものを侵食型という。本明細書における「固溶」はこれらの何れの状態をも指す。固溶状態が置換型の場合、二酸化チタン微粒子の結晶格子のチタンサイトがスズ原子で置換される。固溶状態が浸入型の場合、二酸化チタン微粒子の結晶の格子間隙にスズ原子が入る。 The titanium dioxide fine particles of the present invention contain a tin component, which is preferably contained inside the titanium dioxide fine particles, and more preferably dissolved in the titanium dioxide crystals. "Solid solution" is a phase in which an atom at a lattice point of one crystal phase is replaced with another atom or another atom enters the lattice gap, that is, another substance is dissolved in a crystal phase It is a state having a mixed phase which is considered to be a homogeneous phase as a crystalline phase. A substance in which a solute atom is substituted for a solvent atom at a lattice point is called a substitution type, and a substance in which a solute atom enters the interstitial space is called an erosion type. "Solid solution" as used herein refers to any of these states. When the solid solution state is substitution type, the titanium sites in the crystal lattice of the titanium dioxide fine particles are substituted with tin atoms. When the solid solution state is the interstitial type, the tin atoms enter the lattice gaps of the crystals of the titanium dioxide fine particles.

二酸化チタン微粒子にスズ成分が固溶されると、元素分析(蛍光X線分析やX線光電子分光法など)ではスズ成分が検出されるものの、X線回折などにより結晶相を測定した時に、酸化チタンの結晶相のピークのみが検出され、スズ原子由来の化合物のピークは検出されない。換言すれば、X線回折などにより結晶相を測定した際にスズ原子由来の化合物のピークが検出されない場合に、二酸化チタン粒子にスズ成分が固溶していると判断できる。 When the tin component is solid-solved in the titanium dioxide fine particles, the tin component is detected by elemental analysis (fluorescence X-ray analysis, X-ray photoelectron spectroscopy, etc.), but when the crystal phase is measured by X-ray diffraction, it is not oxidized. Only peaks of the crystal phase of titanium are detected, and peaks of compounds derived from tin atoms are not detected. In other words, when the crystal phase is measured by X-ray diffraction or the like and no peak of the tin atom-derived compound is detected, it can be determined that the tin component is dissolved in the titanium dioxide particles.

スズ成分を含有した二酸化チタン微粒子を用いると、スズ成分を含有していない二酸化チタン微粒子を用いた場合と比較して、有機溶媒分散体やコーティング組成物、ひいてはこれらを用いて形成した塗膜の可視光透過性(透明性)を向上させることができる。その理由は定かではないが、二酸化チタン微粒子にスズ成分を含有させることで、粗大粒子や、アスペクト比の大きな粒子などの存在量が小さくなり、その粒度分布改善効果が微粒子の分散性向上に寄与し、透明性を向上させると推測される。 When titanium dioxide fine particles containing a tin component are used, the organic solvent dispersion, the coating composition, and the coating film formed using these are more effective than when titanium dioxide fine particles not containing a tin component are used. Visible light transmittance (transparency) can be improved. The reason for this is not clear, but by adding a tin component to the titanium dioxide fine particles, the amount of coarse particles and particles with a large aspect ratio is reduced, and the effect of improving the particle size distribution contributes to the improvement of the dispersibility of the fine particles. and is presumed to improve transparency.

二酸化チタン微粒子におけるスズ成分の含有量は、二酸化チタン微粒子の二酸化チタンに対して、酸化物換算(SnO/TiO)で0.5質量%以上10質量%以下であることが好ましく、1質量%以上5質量%以下であることがより好ましい。スズ成分の含有量が0.5質量%以上であれば、上述の効果(可視光透過性の向上)を十分に確保することができる。一方で、スズ成分が10質量%を超えて含有しても、上述の効果の更なる向上は期待できないことから、前記範囲が好ましい。 The content of the tin component in the titanium dioxide fine particles is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less in terms of oxide (SnO 2 /TiO 2 ) with respect to the titanium dioxide of the titanium dioxide fine particles, and 1 mass%. % or more and 5 mass % or less. If the content of the tin component is 0.5% by mass or more, the above effect (improved visible light transmittance) can be sufficiently ensured. On the other hand, even if the tin component exceeds 10% by mass, the above-mentioned range is preferable because further improvement of the above effects cannot be expected.

スズ成分を二酸化チタン粒子に含有させる方法は特に限定されないが、気相法(CVD法、PVD法など)、液相法(水熱法、ゾル・ゲル法、共沈殿法など)、固相法(高温焼成法)などの公知の方法を用いることができ、固溶させるには、前記の液相法や固相法を用いることができる。 The method for incorporating the tin component into the titanium dioxide particles is not particularly limited, but gas phase methods (CVD methods, PVD methods, etc.), liquid phase methods (hydrothermal methods, sol-gel methods, coprecipitation methods, etc.), solid phase methods, etc. (high-temperature firing method) can be used, and the above liquid phase method and solid phase method can be used to form a solid solution.

スズ成分を二酸化チタン粒子に含有させる方法として、塩化スズと(オキシ)塩化チタンの混合物を加水分解してもよく、また、塩化スズを加水分解して得た核粒子の存在下で(オキシ)塩化チタンを加水分解してもよい。(オキシ)塩化チタンとしては、四塩化チタン、三塩化チタン、オキシ塩化チタンなどを用いることができる。中でも四塩化チタンが好ましい。(オキシ)塩化チタンとは、塩化チタン及び/又はオキシ塩化チタンのことを意味する。 As a method for incorporating a tin component into titanium dioxide particles, a mixture of tin chloride and (oxy)titanium chloride may be hydrolyzed, or (oxy)chloride may be added in the presence of core particles obtained by hydrolyzing tin chloride. Titanium chloride may be hydrolyzed. Titanium tetrachloride, titanium trichloride, titanium oxychloride and the like can be used as (oxy)titanium chloride. Among them, titanium tetrachloride is preferred. (Oxy)titanium chloride means titanium chloride and/or titanium oxychloride.

塩化スズと(オキシ)塩化チタンの混合物を加水分解するには、混合物を40℃以上110℃以下の温度で行うことが好ましく、60℃以上110℃以下の温度で行うことがより好ましく、80℃以上110℃以下の温度で行うことが更に好ましい。こうすると、スズ成分とチタン成分が同時期に加水分解し、共沈殿する。加水分解の時間は適宜設定することができる。 To hydrolyze a mixture of tin chloride and (oxy)titanium chloride, the mixture is preferably hydrolyzed at a temperature of 40°C or higher and 110°C or lower, more preferably 60°C or higher and 110°C or lower, and 80°C. It is more preferable to carry out at a temperature of 110° C. or more. In this way, the tin component and the titanium component hydrolyze and co-precipitate at the same time. The hydrolysis time can be appropriately set.

核粒子の存在下で(オキシ)塩化チタンを加水分解する場合、核粒子としては、市販品を用いてもよいし、自ら合成してもよい。例えば、塩化スズ(例えば、SnCl)の塩酸水溶液を準備し、これを40℃以上80℃以下の温度で加熱することで、核粒子となるスズ化合物の微細粒子を得ることができる。次いで、この核粒子の存在下、(オキシ)塩化チタンの加水分解は、40℃以上110℃以下の温度で行うことが好ましく、60℃以上110℃以下の温度で行うことがより好ましく、80℃以上110℃以下の温度で行うことが更に好ましい。こうすると、スズ化合物の微細粒子を核として、(オキシ)塩化チタンを十分に加水分解できる。加水分解の時間は適宜設定することができる。 When (oxy)titanium chloride is hydrolyzed in the presence of core particles, the core particles may be commercially available or may be synthesized by oneself. For example, by preparing a hydrochloric acid aqueous solution of tin chloride (for example, SnCl 4 ) and heating it at a temperature of 40° C. or higher and 80° C. or lower, it is possible to obtain fine particles of a tin compound that serve as core particles. Next, hydrolysis of titanium (oxy)chloride in the presence of the core particles is preferably carried out at a temperature of 40°C or higher and 110°C or lower, more preferably 60°C or higher and 110°C or lower, and 80°C. It is more preferable to carry out at a temperature of 110° C. or more. By doing so, the (oxy)titanium chloride can be sufficiently hydrolyzed with the fine particles of the tin compound as nuclei. The hydrolysis time can be appropriately set.

上記の加水分解後の生成物を、必要に応じて濾過し洗浄し乾燥した後、250℃以上1000℃以下の温度で焼成すると、微細粒子が少なくでき、結晶性のよい二酸化チタン微粒子が得られることから好ましい。焼成の時間は適宜設定することができる。焼成することによって微細粒子が少なくなり結晶性がよくなると、二酸化チタン微粒子を含有する塗膜の屈折率を向上させる効果も期待できる。これは以下のような理由による。 After filtering, washing, and drying the above hydrolyzed product as necessary, it is fired at a temperature of 250° C. or more and 1000° C. or less, whereby fine particles can be reduced and titanium dioxide fine particles with good crystallinity can be obtained. Therefore, it is preferable. The baking time can be appropriately set. When the fine particles are reduced and the crystallinity is improved by firing, the effect of improving the refractive index of the coating film containing the titanium dioxide fine particles can be expected. This is for the following reasons.

二酸化チタン微粒子を有機溶剤や塗料に分散させる際には、分散剤を用いることが通常である。一般に、より小さな粒子を分散させるためにはより多くの分散剤が必要となる。一方で、分散剤の添加量があまり多くなると、最終的に塗膜に含有される分散剤の量も多くなり、これが塗膜の屈折率を低下させることになる。この点で、上述のように、(オキシ)塩化チタンの加水分解後の生成物を焼成すれば、加水分解による粒子成長が十分でなかった一部の微細な粒子を、ある一定の大きさにまで成長させることができ、より少ない分散剤で二酸化チタン微粒子を有機溶媒分散体や塗料に分散させることができるので、塗膜の屈折率を向上させることが可能となる。 When dispersing titanium dioxide fine particles in an organic solvent or paint, it is common to use a dispersant. Generally, more dispersant is required to disperse smaller particles. On the other hand, if the amount of the dispersant added is too large, the amount of the dispersant finally contained in the coating film also increases, which lowers the refractive index of the coating film. In this respect, as described above, if the product after hydrolysis of titanium (oxy)chloride is calcined, some fine particles that have not grown sufficiently due to hydrolysis can be reduced to a certain size. Since the titanium dioxide fine particles can be dispersed in an organic solvent dispersion or paint with a smaller amount of dispersant, it is possible to improve the refractive index of the coating film.

本発明の二酸化チタン微粒子には、スズ成分に加えて、アルミニウム成分を含有していてもよく、二酸化チタンの微粒子内部に含有していることが好ましく、二酸化チタン結晶に固溶していることがより好ましい。二酸化チタン微粒子におけるアルミニウム成分の固溶状態や、固溶していることの確認方法は、上述したスズ成分の場合と同様である。アルミニウム成分を含有させることで、二酸化チタン粒子の光触媒活性を更に抑えることができる。その結果、この有機溶媒分散体を用いて形成した塗膜に、より高い耐光性を持たせることができる。 In addition to the tin component, the titanium dioxide fine particles of the present invention may contain an aluminum component, preferably contained inside the titanium dioxide fine particles, and preferably dissolved in the titanium dioxide crystals. more preferred. The solid-solution state of the aluminum component in the titanium dioxide fine particles and the method for confirming the solid-solution state are the same as in the case of the tin component described above. By containing an aluminum component, the photocatalytic activity of the titanium dioxide particles can be further suppressed. As a result, the coating film formed using this organic solvent dispersion can have higher light resistance.

二酸化チタン微粒子におけるアルミニウム成分の含有量は、二酸化チタン微粒子の二酸化チタンに対してAl換算で0.5質量%以上10質量%以下であることが好ましく、1質量%以上8質量%以下であることがより好ましい。 The content of the aluminum component in the titanium dioxide fine particles is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, and 1% by mass or more and 8% by mass or less in terms of Al 2 O 3 with respect to the titanium dioxide of the titanium dioxide fine particles. is more preferable.

二酸化チタン微粒子におけるスズ成分及びアルミニウム成分の含有量は、二酸化チタン微粒子の二酸化チタンに対して、酸化物換算((SnO+Al)/TiO)で1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、1質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。スズ成分及びアルミニウム成分の含有量が1質量%以上であれば、上述の効果(スズ成分による粗大粒子の低減、アルミニウム成分による耐光性など)を十分に確保することができる。一方で、これらの成分が15質量%を超えて含有されると、酸化チタン成分の含有比率が相対的に小さくなり、結果として、塗膜の屈折率が低下することが懸念されることから、上記範囲が好ましい。 The content of the tin component and the aluminum component in the titanium dioxide fine particles is 1% by mass or more and 15% by mass or less in terms of oxide ((SnO 2 +Al 2 O 3 )/TiO 2 ) with respect to the titanium dioxide of the titanium dioxide fine particles. It is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less. When the contents of the tin component and the aluminum component are 1% by mass or more, the above effects (reduction of coarse particles due to the tin component, light resistance due to the aluminum component, etc.) can be sufficiently ensured. On the other hand, when the content of these components exceeds 15% by mass, the content ratio of the titanium oxide component becomes relatively small, and as a result, there is concern that the refractive index of the coating film may decrease. The above ranges are preferred.

アルミニウム成分を二酸化チタン粒子に含有させる方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、(オキシ)塩化チタンと塩化スズの混合物を加水分解するか、塩化スズを加水分解して得た核粒子の存在下で(オキシ)塩化チタンを加水分解して得た生成物(加水分解後の生成物)に、アルミニウム化合物を処理する方法を用いてもよい。 The method for adding the aluminum component to the titanium dioxide particles is not particularly limited, and any known method can be used. For example, hydrolysis of a mixture of titanium (oxy)chloride and tin chloride, or a product obtained by hydrolysis of titanium (oxy)chloride in the presence of core particles obtained by hydrolysis of tin chloride (hydrolysis (subsequent product) may also employ methods of treating aluminum compounds.

より具体的には、当該加水分解後の生成物を含む水溶液にアルミニウム化合物を添加し、酸又はアルカリを用いて中和することで、加水分解後の生成物の表面に水酸化アルミニウムを析出させることができる。更に、これを250℃以上1000℃以下の温度で焼成することで、スズ成分及びアルミニウム成分が含有(固溶)した二酸化チタン微粒子を得ることができる。焼成の時間は適宜設定することができる。 More specifically, aluminum hydroxide is deposited on the surface of the hydrolyzed product by adding an aluminum compound to an aqueous solution containing the hydrolyzed product and neutralizing it with an acid or alkali. be able to. Furthermore, by firing this at a temperature of 250° C. or higher and 1000° C. or lower, it is possible to obtain titanium dioxide fine particles containing (solid solution) the tin component and the aluminum component. The baking time can be appropriately set.

本発明の二酸化チタン微粒子には、スズ成分及びアルミニウム成分に加えて、耐光性の向上や焼成時の粒子形状制御の目的で第三成分が固溶していてもよい。第三成分の具体例としては、Zn、Co、Nbなどが挙げられる。 In addition to the tin component and the aluminum component, the titanium dioxide fine particles of the present invention may contain a third component in solid solution for the purpose of improving light resistance and controlling the particle shape during firing. Specific examples of the third component include Zn, Co and Nb.

これらの第三成分の含有量は、二酸化チタン微粒子に含まれる二酸化チタンの量に対して、酸化物換算((SnO+Al+第三成分の酸化物)/TiO)で1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、1質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。このような含有量であれば、上述の効果(スズ成分による可視光透過性の向上、アルミニウム成分、第三成分によるによる耐光性など)を十分に確保しつつ、塗膜の屈折率の低下を抑制することができる。 The content of these third components is 1 mass in terms of oxide ((SnO 2 +Al 2 O 3 +third component oxide)/TiO 2 ) with respect to the amount of titanium dioxide contained in the titanium dioxide fine particles. % or more and 15 mass % or less, and more preferably 1 mass % or more and 10 mass % or less. With such a content, the above effects (improvement of visible light transmittance due to the tin component, light resistance due to the aluminum component and the third component, etc.) are sufficiently ensured, and the decrease in the refractive index of the coating film is prevented. can be suppressed.

スズ成分を含有した二酸化チタン微粒子の表面に被覆される反応物は、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物と、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物との反応で得られる。このような反応は、マイケル付加反応といい、分子内にC=C結合を一つ有するモノα,β-不飽和カルボニル化合物(すなわち、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物)に対してアミノ基を有する化合物を付加させる反応である。このようなことから、該反応物をマイケル付加物ということがある。該反応物は、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物にアミノ基を介してアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物が付加した化合物であると理解される。 The reactant coated on the surface of the titanium dioxide fine particles containing the tin component has an alkoxysilane compound having an amino group and/or its hydrolysis product and one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule. Obtained by reaction with compounds. Such a reaction is called a Michael addition reaction, and a mono α, β-unsaturated carbonyl compound having one C=C bond in the molecule (i.e., one α, β-unsaturated carbonyl group in the molecule). compound) is added with a compound having an amino group. For this reason, the reaction product is sometimes called a Michael adduct. The reactant is understood to be a compound in which an alkoxysilane compound and/or its hydrolysis product is added via an amino group to a compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule.

前記のマイケル付加反応は、アルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物が有するアミノ基(NH)のうち、アミノ基の水素が残らない反応、すなわちアミノ基の水素2個がα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物2モルに付加されてアミノ基の水素が残らない反応でもよいが、アミノ基の水素(NH)が残る反応、すなわちアミノ基の水素1個がα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物1モルに付加されアミノ基の水素1個が残る反応が好ましい。このため、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物のアミノ基をaモル、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物をbモルとすると、0.8≦a/b≦10となるようなモル比での反応が好ましく、1≦a/b≦10がより好ましく、1≦a/b≦8が更に好ましく、1≦a/b≦6が最も好ましい。 The above-mentioned Michael addition reaction is a reaction in which, of the amino groups (NH 2 ) possessed by the alkoxysilane compound and/or its hydrolysis product, the hydrogen of the amino group does not remain, that is, the two hydrogen atoms of the amino group are α,β- It may be a reaction in which 2 mol of a compound having an unsaturated carbonyl group does not leave hydrogen in the amino group, but a reaction in which hydrogen (NH) in the amino group remains, that is, one hydrogen in the amino group is α, β-unsaturated. A reaction in which 1 mol of a compound having a carbonyl group is added to leave 1 hydrogen of the amino group is preferred. Therefore, if the amino group of the alkoxysilane compound having an amino group and/or its hydrolysis product is a mol, and the compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule is b mol, then 0.8 Reaction at a molar ratio such that ≦a/b≦10 is preferred, 1≦a/b≦10 is more preferred, 1≦a/b≦8 is even more preferred, and 1≦a/b≦6 is most preferred. .

アミノ基を有するアルコキシシラン化合物としては、具体的に-C-Si(OH)のシラノール化合物、-C-Si(OR)のアルコキシシラン化合物、-C-Si(OR)R´3-xのアルキルアルコキシシラン化合物(xは1~3(すなわち、1以上3以下)の整数)などを含み、下記一般式(1)で示されるアルコキシ基などの加水分解性基を含むものがより好ましい。
一般式(1):
Specific examples of the alkoxysilane compound having an amino group include a silanol compound of —C—Si(OH) 3 , an alkoxysilane compound of —C—Si(OR) 3 , and —C—Si(OR) x R ′ 3- . An alkylalkoxysilane compound for x (x is an integer of 1 to 3 (that is, 1 to 3)) and the like, and more preferably those containing a hydrolyzable group such as an alkoxy group represented by the following general formula (1) .
General formula (1):

Figure 2023097934000002
Figure 2023097934000002

上記一般式(1)中、xは1~3(すなわち、1以上3以下)の整数を表し、yは0~2(すなわち、0以上2以下)の整数を表し、zは0~1(すなわち、0又は1)の整数を表す。ただし、x+y+z=3である。R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~4(すなわち、1以上4以下)のアルキル基を表す。 In the general formula (1), x represents an integer of 1 to 3 (that is, 1 to 3), y represents an integer of 0 to 2 (that is, 0 to 2), and z represents 0 to 1 ( That is, it represents an integer of 0 or 1). However, x+y+z=3. R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (that is, 1 to 4).

アミノ基を有するアルコキシシラン化合物として、具体的には、アミノ基含有アルコキシシランやアミノ基含有ジ(アルコキシシラン)が挙げられ、前者としては、3-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-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、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-(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-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-(トリメトキシシリルプロピル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(トリエトキシシリルプロピル)アミノプロピルトリエトキシシラン、2-(トリメトキシシリルプロピル)アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、2-(トリエトキシシリルプロピル)アミノエチル-3-アミノプロピルトリエトキシシランなどが例示される。また、後者としては、ビス(トリメトキシシリルプロピル)アミンなどが例示され、それらの加水分解生成物を調製して用いることができる。 Specific examples of the alkoxysilane compound having an amino group include amino group-containing alkoxysilanes and amino group-containing di(alkoxysilanes), and the former includes 3-aminopropyltrimethoxysilane and 3-aminopropyltriethoxysilane. Silane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltri Ethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-(trimethoxysilylpropyl)aminopropyltrimethoxysilane Silane, 3-(triethoxysilylpropyl)aminopropyltriethoxysilane, 2-(trimethoxysilylpropyl)aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 2-(triethoxysilylpropyl)aminoethyl-3-aminopropyl Examples include triethoxysilane. Examples of the latter include bis(trimethoxysilylpropyl)amine and the like, and their hydrolysis products can be prepared and used.

分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物は、分子内に、C=C結合を一つ有するモノα,β-不飽和カルボニル化合物であれば、特に制限はなく、下記一般式(2)で示される骨格を有するものが好ましい。また、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物は、分子内に更にエーテル結合を有する化合物であることがより好ましく、エーテル結合を有する化合物として、重合数n=2~10(すなわち、2以上10以下)のエチレングリコール鎖、重合数n=2~10(すなわち、2以上10以下)のプロピレングリコール鎖又は5~6員環状基(すなわち、5又は6員環状基)を有する化合物がより好ましく、5~6員環状基を有する(メタ)アクリレート類又はアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類が更に好ましい。「(メタ)アクリレート」との表示は、アクリレート及び/又はメタクリレート(メタアクリレートと称することもある)を意味する。
一般式(2):
The compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule is not particularly limited as long as it is a mono α,β-unsaturated carbonyl compound having one C=C bond in the molecule, and the following general Those having a skeleton represented by formula (2) are preferred. Further, the compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule is more preferably a compound further having an ether bond in the molecule, and the compound having an ether bond has a polymerization number n = 2 to 10. (i.e., 2 to 10) ethylene glycol chain, a propylene glycol chain having a polymerization number n = 2 to 10 (i.e., 2 to 10) or a 5- to 6-membered cyclic group (i.e., a 5- or 6-membered cyclic group) more preferred are compounds having a 5- to 6-membered cyclic group, and more preferred are (meth)acrylates or alkoxypolyalkylene glycol (meth)acrylates having a 5- to 6-membered cyclic group. The expression "(meth)acrylate" means acrylate and/or methacrylate (sometimes referred to as methacrylate).
General formula (2):

Figure 2023097934000003
Figure 2023097934000003

上記一般式(2)中、Rは、水素原子又は炭素数1~4(すなわち、1以上4以下)のアルキル基を表す。 In general formula (2) above, R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (ie, 1 to 4).

分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物としては、具体的に、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートのようなアルキル(メタ)アクリレート類;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどの5~6員環状基を有する(メタ)アクリレート類;メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどのアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどの水酸基含有の(メタ)アクリレート類;(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリンなどのN置換型(メタ)アクリルアミド類;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのアミノ基含有(メタ)アクリレート類;などが挙げられる。更に、上記したような化合物の他、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル化マレイン酸変性ポリブタジエンなどが挙げられる。これらの中でも、5~6員環状基を有する(メタ)アクリレート類又はアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類が好ましく、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート又はメトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレートが更に好ましく、更に好ましいものの中でも、アクリレートであるテトラヒドロフルフリルアクリレート(以下、「THF-A」と記載することもある)、メトキシトリエチレングリコールアクリレート(以下、「メトキシ-トリエチレングルコールアクリレート」又は「MTG-A」と記載することもある)、メトキシポリエチレングリコールアクリレート(以下、「130A」と記載することもある)又はメトキシジプロピレングリコールアクリレート(以下、「メトキシジプロピレングルコールアクリレート」又は「DPM-A」と記載することもある)が最も好ましい。 Specific examples of compounds having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n - alkyl (meth)acrylates such as butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate; Cyclohexyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth)acrylate, phenoxypolyethylene glycol ( (meth)acrylates having a 5- to 6-membered cyclic group such as meth)acrylate; methoxydiethylene glycol (meth)acrylate, methoxytriethyleneglycol (meth)acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, methoxydipropylene glycol (meth) Alkoxypolyalkylene glycol (meth)acrylates such as acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth)acrylate, ethoxypolyethylene glycol (meth)acrylate; 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxy Hydroxyl group-containing (meth)acrylates such as butyl (meth)acrylate, glycerol (meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, polypropylene glycol (meth)acrylate; (meth)acrylamide, N,N-dimethyl (meth)acrylamide , N,N-diethyl (meth)acrylamide, N-isopropyl (meth)acrylamide, diacetone (meth)acrylamide, N-substituted (meth)acrylamides such as acryloylmorpholine; N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate , N,N-diethylaminoethyl (meth)acrylates and other amino group-containing (meth)acrylates; Further, in addition to the above compounds, polyester (meth)acrylate, polyurethane (meth)acrylate, epoxy (meth)acrylate, (meth)acrylated maleic acid-modified polybutadiene, and the like can be used. Among these, (meth)acrylates or alkoxypolyalkylene glycol (meth)acrylates having a 5- to 6-membered cyclic group are preferred, such as tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, methoxytriethylene glycol (meth)acrylate, and methoxypolyethylene glycol. (Meth)acrylates or methoxydipropylene glycol (meth)acrylates are more preferred, and among the more preferred acrylates, tetrahydrofurfuryl acrylate (hereinafter sometimes referred to as "THF-A"), methoxytriethylene glycol acrylate (hereinafter sometimes referred to as "methoxy-triethylene glycol acrylate" or "MTG-A"), methoxypolyethylene glycol acrylate (hereinafter sometimes referred to as "130A") or methoxydipropylene glycol acrylate ( Hereinafter, it may be described as "methoxydipropylene glycol acrylate" or "DPM-A") is most preferred.

上記マイケル付加物としては、例えば、以下のような一般式(3)の化学構造式を持つ化合物が挙げられる。
一般式(3):
Examples of the Michael adduct include compounds having a chemical structural formula of the following general formula (3).
General formula (3):

Figure 2023097934000004
Figure 2023097934000004

式中、R、R、R、R、x、y、zは上述の通りであり、pは1又は2であり、qは0又は1である。但し、p+q=2である。Rはエチレンオキシド重合部((CHCHO)CH)、又はプロピレンオキシド重合部(CHCHCHO)CH)であり、nは2以上10以下である。 wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , x, y and z are as defined above, p is 1 or 2 and q is 0 or 1. However, p+q=2. R 5 is an ethylene oxide polymerized portion ((CH 2 CH 2 O) n CH 3 ) or a propylene oxide polymerized portion (CHCH 3 CH 2 O) n CH 3 ), where n is 2 or more and 10 or less.

上記一般式(3)の具体例としては、以下のような化合物が挙げられるが、これらに限定するものではない。 Specific examples of the general formula (3) include, but are not limited to, the following compounds.

Figure 2023097934000005
Figure 2023097934000005

Figure 2023097934000006
Figure 2023097934000006

ここで、上記マイケル付加物は、異なるマイケル付加物のシラノール基同士が縮合、或いは重縮合した以下のような化合物を含んでいてもよい。 Here, the Michael adduct may contain the following compounds in which the silanol groups of different Michael adducts are condensed or polycondensed.

Figure 2023097934000007
Figure 2023097934000007

前記の反応物(マイケル付加物)は、二酸化チタン微粒子の表面に吸着したり、析出したり、反応したりして、前記反応物若しくは、その反応物の一部分が変形した状態(例えば、アルコキシ基が分解し、アルコールと水酸基に分離し、水酸基によって微粒子に吸着した状態(-Si-OH)、該反応物が脱水縮合した状態などで、スズ成分を含有した二酸化チタン微粒子の表面に存在している状態)で存在している。前記反応物(マイケル付加物)は、炭素数3~100(すなわち、3以上100以下)の低分子アルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物が好ましく、炭素数3~50(すなわち、3以上50以下)がより好ましく、炭素数3~40(すなわち、3以上40以下)が更に好ましい。 The reactant (Michael adduct) adsorbs, precipitates, or reacts on the surface of the titanium dioxide fine particles, and the reactant or a part of the reactant is deformed (for example, an alkoxy group is decomposed and separated into alcohol and hydroxyl group, and is present on the surface of the titanium dioxide fine particles containing the tin component in a state (-Si-OH) adsorbed on the fine particles by the hydroxyl group, or in a state in which the reaction product undergoes dehydration condensation. exist). The reactant (Michael adduct) is preferably a low-molecular-weight alkoxysilane compound having 3 to 100 carbon atoms (ie, 3 to 100 or less) and/or a hydrolysis product thereof, and preferably has 3 to 50 carbon atoms (ie, 3 or more 50 or less), more preferably 3 to 40 carbon atoms (that is, 3 or more and 40 or less).

前記反応物(マイケル付加物)の被覆は、スズ成分を含有した二酸化チタン微粒子の表面の少なくとも一部に存在している状態であればよく、スズ成分を含有した二酸化チタン微粒子を有機溶媒に十分に分散させるためには、可能な限り緻密に被覆するのが好ましい。被覆量は、二酸化チタン微粒子100質量部に対して、0.1~50質量部(すなわち、0.1質量部以上50質量部以下)が好ましく、0.5~40質量部(すなわち、0.5質量部以上40質量部以下)がより好ましく、1~30質量部(すなわち、1質量部以上30質量部以下)が更に好ましい。 The coating of the reactant (Michael adduct) may be present on at least a part of the surface of the fine titanium dioxide particles containing the tin component. It is preferable to coat as densely as possible in order to disperse it in the liquid. The coating amount is preferably 0.1 to 50 parts by mass (that is, 0.1 to 50 parts by mass), and 0.5 to 40 parts by mass (that is, 0.5 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of titanium dioxide fine particles. 5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less), more preferably 1 to 30 parts by mass (that is, 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less).

次に、前記の被覆二酸化チタン微粒子を有機溶媒に分散した分散体について説明する。本願では、前記の被覆二酸化チタン微粒子を有機溶媒に分散した分散体を有機溶媒分散体と称するが、該有機溶媒は適宜選択することができ、具体的にはトルエン、キシレン、ソルベントナフサ、ノルマルヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ノルマルヘプタン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカンなどの炭化水素系溶媒;メタノール、EtOH(エタノール)、ブタノール、IPA(イソプロピルアルコール)、ノルマルプロピルアルコール、2-ブタノール、TBA(ターシャリーブタノール)、ブタンジオール、エチルヘキサノール、ベンジルアルコールなどのアルコール系溶媒;アセトン、MEK(メチルエチルケトン)、メチルイソブチルケトン、DIBK(ジイソブチルケトン)、シクロヘキサノン、DAA(ジアセトンアルコール)などのケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシブチル、酢酸セロソルブ、酢酸アミル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、γ―ブチルラクトンなどのエステル系容媒;メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、ジオキサン、MTBE(メチルターシャリーブチルエーテル)、ブチルカルビトールなどのエーテル系溶媒;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール系溶媒;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、PGME(1-メトキシ-2-プロパノール、すなわちプロピレングリコールモノメチルエーテル)、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールなどのグリコールエーテル系溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどのグリコールエステル系溶媒;DMF(N,N-ジメチルホルムアミド)、DEF(N,N-ジエチルホルムアミド)、DMAc(N,N-ジメチルアセトアミド)、NMP(N-メチルピロリドン)などのアミド系溶媒;などから選ばれる少なくとも1種を用いることができる。これらの溶媒の中でも、アルコール系溶媒又はグリコールエーテル系溶媒を使用するのが好ましく、その中でも、メタノール、エタノール、ブタノール、IPA(イソプロピルアルコール)又はPGME(1-メトキシ-2-プロパノール、すなわちプロピレングリコールモノメチルエーテル)を使用するのが更に好ましい。被覆二酸化チタン微粒子の含有量は、有機溶媒の質量100質量部に対して、0.1~95質量部(すなわち、0.1質量部以上95質量部以下)が好ましく、10~90質量部(すなわち、10質量部以上90質量部以下)がより好ましく、15~90質量部(すなわち、15質量部以上90質量部以下)が更に好ましい。 Next, a dispersion in which the coated titanium dioxide fine particles are dispersed in an organic solvent will be described. In the present application, a dispersion obtained by dispersing the coated titanium dioxide fine particles in an organic solvent is referred to as an organic solvent dispersion, and the organic solvent can be appropriately selected. Specifically, toluene, xylene, solvent naphtha, normal hexane. , isohexane, cyclohexane, methylcyclohexane, normal heptane, tridecane, tetradecane, pentadecane, and other hydrocarbon solvents; methanol, EtOH (ethanol), butanol, IPA (isopropyl alcohol), normal propyl alcohol, 2-butanol, TBA (tertiary butanol), butanediol, ethylhexanol, benzyl alcohol and other alcohol solvents; acetone, MEK (methyl ethyl ketone), methyl isobutyl ketone, DIBK (diisobutyl ketone), cyclohexanone, DAA (diacetone alcohol) and other ketone solvents; ethyl acetate , butyl acetate, methoxybutyl acetate, cellosolve acetate, amyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, γ-butyl lactone and other ester solvents; methyl cellosolve, cellosolve, butyl cellosolve, dioxane, MTBE (methyl tertiary butyl ether), ether solvents such as butyl carbitol; ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, glycol solvents such as propylene glycol; diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, PGME (1-methoxy- 2-propanol, ie, propylene glycol monomethyl ether), glycol ether solvents such as 3-methoxy-3-methyl-1-butanol; ethylene glycol monomethyl ether acetate, PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate), diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol Glycol ester solvents such as monoethyl ether acetate; DMF (N,N-dimethylformamide), DEF (N,N-diethylformamide), DMAc (N,N-dimethylacetamide), NMP (N-methylpyrrolidone) At least one selected from amide solvents; and the like can be used. Among these solvents, it is preferable to use an alcohol solvent or a glycol ether solvent. ether) is more preferably used. The content of the coated titanium dioxide fine particles is preferably 0.1 to 95 parts by mass (that is, 0.1 to 95 parts by mass) relative to 100 parts by mass of the organic solvent, and 10 to 90 parts by mass ( That is, 10 parts by mass or more and 90 parts by mass or less) is more preferable, and 15 to 90 parts by mass (that is, 15 parts by mass or more and 90 parts by mass or less) is more preferable.

次に、前記の被覆二酸化チタン微粒子と、有機溶媒と、バインダー樹脂とを含むコーティング組成物、又は、前記の有機溶媒分散体と、バインダー樹脂とを含むコーティング組成物について説明する。有機溶媒としては前記のものを用いることができる。バインダー樹脂としては、どのような樹脂でも用いることができ、例えば、低極性非水溶媒に対する溶解型、エマルジョン型、コロイダルディスパージョン型などを制限なく用いることができる。また、樹脂種としては、ポリエステル樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂、エポキシ変性ポリエステル樹脂、アクリル変性ポリエステルなどの各種変性ポリエステル樹脂、ポリエーテルウレタン樹脂、ポリカーボネートウレタン樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリアミドイミド、ポリイミド、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ニトロセルロース、セルロース-アセテート-ブチレート(CAB)、セルロース-アセテート-プロピオネート(CAP)などの変性セルロース類;ポリエチレングリコール;ポリエチレンオキシドなどが挙げられる。樹脂の配合量は、被覆二酸化チタン微粒子100重量部に対し0.5~100質量部程度の範囲が好ましく、より好ましい範囲は1~50質量部程度であり、2~25質量部程度であれば更に好ましい。 Next, a coating composition containing the above coated titanium dioxide fine particles, an organic solvent and a binder resin, or a coating composition containing the above organic solvent dispersion and a binder resin will be described. As the organic solvent, those mentioned above can be used. Any resin can be used as the binder resin, and for example, a dissolution type in a low-polarity non-aqueous solvent, an emulsion type, a colloidal dispersion type, or the like can be used without limitation. Various modified polyester resins such as polyester resins, urethane-modified polyester resins, epoxy-modified polyester resins, acrylic-modified polyester resins, polyether urethane resins, polycarbonate urethane resins, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, and epoxy resins. , modified celluloses such as phenol resin, acrylic resin, polyamideimide, polyimide, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, nitrocellulose, cellulose-acetate-butyrate (CAB), cellulose-acetate-propionate (CAP); polyethylene glycol; polyethylene oxide, etc. mentioned. The amount of the resin compounded is preferably about 0.5 to 100 parts by weight, more preferably about 1 to 50 parts by weight, and about 2 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the coated titanium dioxide fine particles. More preferred.

バインダー樹脂として具体的には、例えばアロニックス(登録商標)シリーズのB-309、B-310、M-430、M-406、M-460、M-1100(東亞合成社製);ライトアクリレート(登録商標)シリーズのMTG-A、DPM-A、THF-A、IB-XA、HOA-HH(N)、1,6HX-A、1,9ND-A、PE-3A、PE-4A(共栄社化学社製);エポライト(商品名)シリーズの40E、4000、3002(N)(共栄社化学社製);NKエステル(登録商標)シリーズのA-TMM-3、A-9550、A-DPH(新中村化学社製);KAYARAD(登録商標)シリーズのDPHA、DPEA-12、DPCA-60(日本化薬社製)などが挙げられる。 Specific examples of the binder resin include, for example, Aronix (registered trademark) series B-309, B-310, M-430, M-406, M-460, M-1100 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.); light acrylate (registered Trademark) series MTG-A, DPM-A, THF-A, IB-XA, HOA-HH (N), 1,6HX-A, 1,9ND-A, PE-3A, PE-4A (Kyoeisha Chemical Co., Ltd. ); Epolite (trade name) series 40E, 4000, 3002 (N) (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.); NK Ester (registered trademark) series A-TMM-3, A-9550, A-DPH (Shin Nakamura Chemical KAYARAD (registered trademark) series DPHA, DPEA-12, DPCA-60 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).

前記の有機溶媒分散体又はコーティング組成物は、基材上に塗布又はスプレーして二酸化チタン微粒子の層とし、必要に応じて硬化することができる。可視光透過性(透明性)の高い塗膜を形成することができ、ハードコート、高屈折率層、紫外線遮蔽層として用いることができる。基材は特に制限はなく、ガラス、プラスチック、セラミック、金属などを用いることができる。膜厚などは適宜設定することができる。 The organic solvent dispersion or coating composition described above can be applied or sprayed onto a substrate to form a layer of titanium dioxide particulates and optionally cured. A coating film having high visible light transmittance (transparency) can be formed, and can be used as a hard coat, a high refractive index layer, and an ultraviolet shielding layer. The base material is not particularly limited, and glass, plastic, ceramic, metal, etc. can be used. The film thickness and the like can be appropriately set.

被覆二酸化チタン微粒子は、スズ成分を含有した二酸化チタン微粒子の存在下、好ましくはスズ成分を含有した二酸化チタン微粒子を含む有機溶媒の存在下において、予め調製したマイケル付加物(アミノ基を有するアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物と、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物との反応物)を混合して、その反応物(マイケル付加物)をスズ成分が含有した二酸化チタン微粒子の表面に被覆させることができる。この混合は、室温で混合し撹拌するだけでもよいが、熱をかけると被覆はより早く進行する。室温から150℃の範囲で10分から20時間で行うのが好ましい。分散させながら混合すると被覆は更に進行するので好ましい。分散させながら行う際には、公知の分散機を使用することができる。具体的には、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシェーカー、超音波分散機などが挙げられる。被覆は、反応物が有するアルコキシ基を加水分解することによっても進行するが、この加水分解反応に一定量の水分が必要であり、アルコキシシランの加水分解性基に対して0.5~1.5当量(すなわち、0.5当量以上1.5当量以下)添加する。また、加水分解反応を促進させるために、触媒として酸やアルカリを添加してもよい。このようにして、被覆二酸化チタン微粒子を製造できるとともに、被覆二酸化チタン微粒子を有機溶媒に分散した分散体も製造することができる。 The coated titanium dioxide microparticles are prepared in the presence of the tin component-containing titanium dioxide microparticles, preferably in the presence of an organic solvent containing the tin component-containing titanium dioxide microparticles, in the presence of a pre-prepared Michael adduct (alkoxysilane having an amino group). compound and/or its hydrolysis product with a compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule), and the reaction product (Michael adduct) containing a tin component can be coated on the surface of the fine titanium dioxide particles. This mixing can be done by simply mixing and stirring at room temperature, but coating proceeds faster with the application of heat. It is preferable to carry out the treatment at a temperature in the range of room temperature to 150° C. for 10 minutes to 20 hours. Mixing while dispersing is preferable because the coating progresses further. A well-known dispersing machine can be used when carrying out while dispersing. Specific examples include sand mills, homogenizers, ball mills, paint shakers, and ultrasonic dispersers. Coating also proceeds by hydrolyzing the alkoxy groups of the reactants, but this hydrolysis reaction requires a certain amount of water, and the amount of water is 0.5 to 1.0 to the hydrolyzable groups of the alkoxysilane. Add 5 equivalents (ie, 0.5 to 1.5 equivalents). Moreover, in order to accelerate the hydrolysis reaction, an acid or an alkali may be added as a catalyst. In this manner, coated titanium dioxide fine particles can be produced, and a dispersion in which the coated titanium dioxide fine particles are dispersed in an organic solvent can also be produced.

また、別の方法として、スズを含有した二酸化チタン微粒子と、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物と、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物とを溶媒中で混合することで、被覆二酸化チタン微粒子を得ることもできる。溶媒には有機溶媒や水性溶媒を用いることができる。この方法における混合は、前記と同じように室温で混合し撹拌するだけでもよいが、熱をかけると反応はより早く進行する。室温から150℃の範囲で10分から20時間で行うのが好ましい。分散させながら混合すると被覆は更に進行するので好ましい。分散させながら行う際には、公知の分散機を使用することができる。具体的には、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシェーカー、超音波分散機などが挙げられる。被覆は、反応物が有するアルコキシ基を加水分解することによっても進行するが、この加水分解反応に一定量の水分が必要であり、アルコキシシランの加水分解性基に対して0.5~1.5当量(すなわち、0.5当量以上1.5当量以下)添加する。また、加水分解反応を促進させるために、触媒として酸やアルカリを添加してもよい。このようにして、被覆二酸化チタン微粒子を製造できるとともに、被覆二酸化チタン微粒子を有機溶媒に分散した分散体も製造することができる。 As another method, titanium dioxide fine particles containing tin, an alkoxysilane compound having an amino group and/or its hydrolysis product, and a compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule. in a solvent to obtain coated titanium dioxide fine particles. An organic solvent or an aqueous solvent can be used as the solvent. Mixing in this method can be performed by simply mixing and stirring at room temperature as described above, but the reaction proceeds more quickly when heat is applied. It is preferable to carry out the treatment at a temperature in the range of room temperature to 150° C. for 10 minutes to 20 hours. Mixing while dispersing is preferable because the coating progresses further. A well-known dispersing machine can be used when carrying out while dispersing. Specific examples include sand mills, homogenizers, ball mills, paint shakers, and ultrasonic dispersers. Coating also proceeds by hydrolyzing the alkoxy groups of the reactants, but this hydrolysis reaction requires a certain amount of water, and the amount of water is 0.5 to 1.0 to the hydrolyzable groups of the alkoxysilane. Add 5 equivalents (ie, 0.5 to 1.5 equivalents). Moreover, in order to accelerate the hydrolysis reaction, an acid or an alkali may be added as a catalyst. In this manner, coated titanium dioxide fine particles can be produced, and a dispersion in which the coated titanium dioxide fine particles are dispersed in an organic solvent can also be produced.

また、被覆二酸化チタン微粒子と前記の有機溶媒とバインダー樹脂とを混合したり、前記の有機溶媒分散体にバインダー樹脂を混合したりして、コーティング組成物を製造することができる。また、被覆二酸化チタン微粒子とバインダー樹脂とを混合したり、前記の有機溶媒を含有したコーティング組成物を製造した後に有機溶媒を除去したりして無溶剤型のコーティング組成物を製造することができる。混合工程では、例えば、上述のディゾルバーや高速撹拌機を用いるのが好ましい。本発明の有機溶媒分散体は高い可視光透過性を有するので、この有機溶剤分散体を用いたコーティング剤組成物を用いることで、透明性の高い塗膜を形成することができる。 Alternatively, the coating composition can be produced by mixing the coated titanium dioxide fine particles with the organic solvent and the binder resin, or by mixing the organic solvent dispersion with the binder resin. Alternatively, a solvent-free coating composition can be produced by mixing coated titanium dioxide fine particles with a binder resin, or by removing the organic solvent after producing the coating composition containing the organic solvent. . In the mixing step, for example, it is preferable to use the above-described dissolver or high-speed stirrer. Since the organic solvent dispersion of the present invention has high visible light transmittance, a highly transparent coating film can be formed by using a coating agent composition using this organic solvent dispersion.

コーティング組成物に用いられるバインダー樹脂としては、コーティング組成物より得られる塗膜の安定性、高屈折率、及び可視光透過性(透明性)が確保される限り、特に限定されない。バインダー樹脂としては、例えばアルキッド系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂などを使用することができる。また、ポリエステル系樹脂、ポリアミド酸系樹脂、ポリイミド系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、スチレン無水マレイン酸系樹脂なども使用することができる。更に、各種のアクリル酸系モノマー、アクリレート系モノマーも適用可能である。バインダー樹脂として特に好ましい樹脂、モノマーとしては、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリル酸系モノマー、ポリアミド酸系樹脂、ポリイミド系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、スチレン無水マレイン酸系樹脂が挙げられる。バインダー樹脂は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。 The binder resin used in the coating composition is not particularly limited as long as the stability, high refractive index, and visible light transmittance (transparency) of the coating film obtained from the coating composition are ensured. Examples of binder resins that can be used include alkyd resins, acrylic resins, melamine resins, urethane resins, epoxy resins, silicone resins, and the like. Also usable are polyester resins, polyamic acid resins, polyimide resins, styrene maleic acid resins, styrene maleic anhydride resins, and the like. Furthermore, various acrylic acid-based monomers and acrylate-based monomers are also applicable. Resins and monomers particularly preferred as the binder resin include urethane resins, acrylic resins, acrylic acid monomers, polyamic acid resins, polyimide resins, styrene maleic acid resins, and styrene maleic anhydride resins. Binder resin may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.

更に、コーティング組成物は、バインダー樹脂以外に各種の添加剤を配合してもよい。具体的には、分散剤、顔料、充填剤、骨材、増粘剤、フローコントロール剤、レベリング剤、硬化剤、架橋剤、硬化用触媒などを配合することができる。 Furthermore, the coating composition may contain various additives in addition to the binder resin. Specifically, dispersants, pigments, fillers, aggregates, thickeners, flow control agents, leveling agents, curing agents, cross-linking agents, curing catalysts and the like can be blended.

本発明の有機溶媒分散体又はコーティング組成物を基材に塗布し、必要に応じて乾燥及び/又は焼成することで、基材上に塗膜を形成することができる。基材は特に限定されず、ガラス、ポリマー、セラミック、金属などの種々の材質を用いることができる。塗布方法は特に制限されず、公知の方法を使用することが可能である。例えば、スピンコーター、ディップコーター、ダイコーター、スリットコーター、バーコーター、グラビアコーター等により塗布する方法、LB(ラングミュア-ブロジェット)膜法、自己組織化法、スプレー塗布などの方法が挙げられる。 A coating film can be formed on a substrate by applying the organic solvent dispersion or the coating composition of the present invention to a substrate, and drying and/or baking as necessary. The base material is not particularly limited, and various materials such as glass, polymer, ceramic, and metal can be used. The coating method is not particularly limited, and known methods can be used. Examples thereof include a method of coating with a spin coater, dip coater, die coater, slit coater, bar coater, gravure coater, LB (Langmuir-Blodgett) film method, self-assembly method, spray coating and the like.

乾燥方法、焼成方法についても特に制限なく、公知の方法が用いられる。例えば、常圧下や減圧下での加熱乾燥、自然乾燥などが挙げられる。加熱乾燥、焼成における加熱方法としても特に限定されず、例えば、ホットプレート、オーブンなどの装置を用いて加熱する方法が挙げられる。乾燥温度は80~150℃程度が好ましく、焼成温度は150~400℃程度が好ましい。 There are no particular restrictions on the drying method and the baking method, and known methods can be used. For example, heat drying under normal pressure or reduced pressure, natural drying, and the like can be mentioned. The heating method for heat drying and baking is not particularly limited, and examples thereof include a method of heating using an apparatus such as a hot plate or an oven. The drying temperature is preferably about 80 to 150°C, and the firing temperature is preferably about 150 to 400°C.

塗膜の厚みは用途に応じて適宜設定することができるが、例えば、0.005μm~100μm(0.005μm以上100μm以下)であることが好ましく、0.05μm~50μm(0.05μm以上50μm以下)がより好ましい。塗膜の可視光透過率はヘーズとしてヘーズメーターにて測定することができ、膜厚にも影響されるが、ヘーズは5%以下が好ましく、2.5%以下がより好ましく、1.5%以下が更に好ましい。また、塗膜の屈折率は、被膜を高屈折率層として用いるには1.60以上が好ましく、1.80以上が好ましい。屈折率はエリプソメトリーによって測定して算出することができる。 The thickness of the coating film can be appropriately set depending on the application. ) is more preferred. The visible light transmittance of the coating film can be measured as haze with a haze meter, and although it is also affected by the film thickness, the haze is preferably 5% or less, more preferably 2.5% or less, and 1.5%. More preferred are: Moreover, the refractive index of the coating film is preferably 1.60 or more, more preferably 1.80 or more, in order to use the film as a high refractive index layer. The refractive index can be measured and calculated by ellipsometry.

基材に形成した塗膜は、多層に積層してもよい。多層に積層する場合、各層は同質の塗膜であってもよいし、異なる塗膜の組合せでもよい。また、基材上に上記高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層することで、基材上に反射防止膜を形成することができる。反射防止膜は、上記高屈折率層を含む限りどのような構成としてもよく、例えば、基材上に、高屈折率層と、低屈折率層とをこの順で有する反射防止膜であってもよいし、基材上に、低屈折率層と、高屈折率層と、低屈折率層とをこの順で有する反射防止膜であってもよい。このような層構成において、各層の膜厚及び屈折率を調整することにより、所望の反射防止膜を設計することができる。 The coating film formed on the substrate may be laminated in multiple layers. In the case of lamination of multiple layers, each layer may be the same coating film, or a combination of different coating films. By alternately laminating the high refractive index layer and the low refractive index layer on the substrate, an antireflection film can be formed on the substrate. The antireflection film may have any structure as long as it includes the high refractive index layer. For example, an antireflection film having a high refractive index layer and a low refractive index layer in this order on a substrate, Alternatively, it may be an antireflection film having a low refractive index layer, a high refractive index layer, and a low refractive index layer in this order on a substrate. In such a layer structure, a desired antireflection film can be designed by adjusting the film thickness and refractive index of each layer.

以下に実施例と比較例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Examples and comparative examples are shown below, but the present invention is not limited to these examples.

〔製造例1〕
TiOに換算して192.7g相当の四塩化チタン水溶液を用意した。一方で、SnOに換算して1.93gの四塩化スズと塩酸(35%)14.4gとを純水に溶解して1Lとした。この四塩化スズ水溶液を撹拌しながら60℃に加熱し、四塩化スズを加水分解して微細な核粒子を得た。この核粒子を含む溶液に前記の四塩化チタン水溶液を添加し、その後、100℃に加熱し1時間維持して、四塩化チタンを加水分解して生成物を得た。この生成物を含む溶液を70℃まで冷却しながら水酸化ナトリウムで溶液のpHを7.0に中和した。次いでAlに換算して15.4gのアルミン酸ナトリウム水溶液を添加し、更に硫酸でpH5.5となるまで中和することで、生成物の粒子表面に水酸化アルミニウムを析出させた。このスラリーを濾過洗浄して固形分を回収し、150℃で乾燥して、スズ成分を含有し、且つ水酸化アルミニウムで被覆した二酸化チタン微粒子を得た。
[Production Example 1]
An aqueous solution of titanium tetrachloride corresponding to 192.7 g in terms of TiO 2 was prepared. On the other hand, 1.93 g of tin tetrachloride converted to SnO 2 and 14.4 g of hydrochloric acid (35%) were dissolved in pure water to make 1 L. This tin tetrachloride aqueous solution was heated to 60° C. while stirring to hydrolyze the tin tetrachloride to obtain fine core particles. The aforementioned titanium tetrachloride aqueous solution was added to the solution containing the core particles, and then heated to 100° C. and maintained for 1 hour to hydrolyze the titanium tetrachloride to obtain a product. The solution containing this product was cooled to 70° C. while neutralizing the pH of the solution to 7.0 with sodium hydroxide. Next, 15.4 g of an aqueous solution of sodium aluminate was added in terms of Al 2 O 3 , and further neutralized with sulfuric acid to a pH of 5.5, thereby precipitating aluminum hydroxide on the surface of the product particles. This slurry was filtered and washed to recover the solid content and dried at 150° C. to obtain fine titanium dioxide particles containing a tin component and coated with aluminum hydroxide.

前記の二酸化チタン微粒子を電気炉で600℃で1時間焼成し、製造例1のスズ成分とアルミニウム成分とが固溶した二酸化チタン微粒子を得た。 The titanium dioxide fine particles were calcined in an electric furnace at 600° C. for 1 hour to obtain titanium dioxide fine particles in which the tin component and the aluminum component of Production Example 1 were solid-dissolved.

〔製造例2〕
製造例1において、四塩化スズ水溶液に含まれる四塩化スズの量をSnOに換算して5.8gに変更したこと、アルミン酸ナトリウムの添加量をAlに換算して12gに変更したこと以外は同様にして、製造例2のスズ成分とアルミニウム成分とが固溶した二酸化チタン微粒子を得た。この二酸化チタン微粒子の電子顕微鏡写真を図1に示す。
[Production Example 2]
In Production Example 1, the amount of tin tetrachloride contained in the tin tetrachloride aqueous solution was changed to 5.8 g in terms of SnO2 , and the amount of sodium aluminate added was changed to 12 g in terms of Al2O3 . Titanium dioxide fine particles in which the tin component and the aluminum component are solid-dissolved in Production Example 2 were obtained in the same manner as above, except for the above. An electron micrograph of this titanium dioxide fine particle is shown in FIG.

〔製造例3〕
製造例1において電気炉での焼成温度を400℃に変更したこと以外は同様にして、製造例3のスズ成分とアルミニウム成分とが固溶した二酸化チタン微粒子を得た。
[Production Example 3]
Titanium dioxide fine particles in which the tin component and the aluminum component are solid-dissolved in Production Example 3 were obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the firing temperature in the electric furnace was changed to 400°C.

<評価1:結晶型>
製造例1~3の二酸化チタン微粒子を試料として、X線回折装置(UltimaIV、リガク社製)を用いて、X線管球:Cukα、管電圧:40kV、管電流:40mA、発散スリット:1/2°、散乱スリット:8mm、受光スリット:開放、サンプリング幅:0.020度、走査速度:10.00度/分の条件でX線回折スペクトルを測定した。参考までに、製造例3のX線回折スペクトルを図2に示す。図2に示されているように、製造例3の二酸化チタン微粒子では、ルチル型二酸化チタンに対応するピークが検出される一方で、酸化スズや酸化アルミニウムに対応するピークは検出されないことが分かった。このことは、製造例1、2の試料においても同様であった(図示は省略)。
<Evaluation 1: crystal type>
Using the titanium dioxide fine particles of Production Examples 1 to 3 as a sample, an X-ray diffractometer (Ultima IV, manufactured by Rigaku) was used to analyze X-ray tube: Cukα, tube voltage: 40 kV, tube current: 40 mA, divergence slit: 1/ The X-ray diffraction spectrum was measured under the conditions of 2°, scattering slit: 8 mm, receiving slit: open, sampling width: 0.020°, scanning speed: 10.00°/min. For reference, the X-ray diffraction spectrum of Production Example 3 is shown in FIG. As shown in FIG. 2, in the titanium dioxide fine particles of Production Example 3, peaks corresponding to rutile-type titanium dioxide were detected, while peaks corresponding to tin oxide and aluminum oxide were not detected. . This was the same for the samples of Production Examples 1 and 2 (not shown).

<評価2:元素分析>
製造例1~3の二酸化チタン微粒子の粉末を圧成型にてペレット状の測定試料とし、蛍光X線分析装置(ZSX PrimusIV、リガク社製)にて全元素オーダー(半定量)分析を行い、TiO、SnO、Alの質量比を求めた。測定結果を表1に示す。
<Evaluation 2: Elemental analysis>
Powders of titanium dioxide fine particles of Production Examples 1 to 3 are compacted into pellet-shaped measurement samples, and all element order (semi-quantitative) analysis is performed with a fluorescent X-ray analyzer (ZSX Primus IV, manufactured by Rigaku). 2 , SnO 2 and Al 2 O 3 were determined. Table 1 shows the measurement results.

<評価3:BET比表面積>
製造例1~3の二酸化チタン微粒子の粉末について、流動式比表面積自動測定装置(FlowSorbII 2300、島津製作所社製)を用いて、窒素吸着法(BET法)によりBET比表面積(m/g)を求めた。このとき、脱離は窒素ガス流通下、室温の温度条件で行い、吸着は77Kの温度条件で行った。測定結果を表1に示す。
<Evaluation 3: BET specific surface area>
The BET specific surface area (m 2 /g) of the powder of titanium dioxide fine particles of Production Examples 1 to 3 was determined by the nitrogen adsorption method (BET method) using an automatic fluidized specific surface area measuring device (FlowSorb II 2300, manufactured by Shimadzu Corporation). asked for At this time, desorption was performed at room temperature under nitrogen gas flow, and adsorption was performed at 77K. Table 1 shows the measurement results.

Figure 2023097934000008
Figure 2023097934000008

〔実施例1〕
3-アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製:KBM-903、以下「KBM-903」と記載)1.026gと、メトキシジプロピレングルコールアクリレート(共栄社化学社製:ライトアクリレート(商標登録)DPM-A、以下「DPM-A」と記載)0.926gと、メチルエチルケトン(以下「MEK」と記載)とエタノール(以下「EtOH」と記載)を質量比で1:1とした混合溶媒20.29gとを混合し、得られた溶液に対して、製造例1の二酸化チタン微粒子9.76gと、0.05mmジルコニアビーズ100gとを入れ、ビーズミルで分散処理した。ビーズ除去後、遠心分離を行い、上澄みを回収し、実施例1の有機溶媒分散体を得た。
[Example 1]
1.026 g of 3-aminopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.: KBM-903, hereinafter referred to as “KBM-903”) and methoxydipropylene glycol acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.: Light Acrylate (registered trademark) DPM-A (hereinafter referred to as “DPM-A”) 0.926 g, methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as “MEK”) and ethanol (hereinafter referred to as “EtOH”) in a mass ratio of 1:1 20. 9.76 g of the titanium dioxide fine particles of Production Example 1 and 100 g of 0.05 mm zirconia beads were added to the resulting solution and dispersed using a bead mill. After removing the beads, centrifugation was performed and the supernatant was recovered to obtain an organic solvent dispersion of Example 1.

〔実施例2〕
実施例1において、二酸化チタン微粒子を製造例2のものに変更したこと以外は同様にして、実施例2の有機溶媒分散体を得た。
[Example 2]
An organic solvent dispersion of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the titanium dioxide fine particles were changed to those of Production Example 2.

〔実施例3〕
実施例1において、二酸化チタン微粒子を製造例2のものに変更するとともに、有機溶媒をプロピレングリコールモノメチルエーテル(以下「PGME」と記載)に変更したこと以外は同様にして、実施例3の有機溶媒分散体を得た。
[Example 3]
The organic solvent of Example 3 was repeated in the same manner as in Example 1, except that the titanium dioxide fine particles were changed to those of Production Example 2 and the organic solvent was changed to propylene glycol monomethyl ether (hereinafter referred to as "PGME"). A dispersion was obtained.

〔実施例4〕
KBM-903を1.109gと、メトキシ-ポリエチレングリコールアクリレート(共栄社化学社製:ライトアクリレート(商標登録)130A、以下「130A」と記載)を0.995gと、MEKとEtOHを質量比で1:1とした混合溶媒21.48gとを混合し、得られた溶液に対して、製造例3の二酸化チタン微粒子8.416gと、0.05mmジルコニアビーズ100gとを入れ、ビーズミルで分散処理した。ビーズ除去後、遠心分離を行い、上澄みを回収し、実施例4の有機溶媒分散体を得た。
[Example 4]
1.109 g of KBM-903, 0.995 g of methoxy-polyethylene glycol acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.: Light Acrylate (registered trademark) 130A, hereinafter referred to as “130A”), and MEK and EtOH at a mass ratio of 1: 8.416 g of the titanium dioxide fine particles of Production Example 3 and 100 g of 0.05 mm zirconia beads were added to the resulting solution, and dispersed using a bead mill. After removing the beads, centrifugation was performed and the supernatant was collected to obtain an organic solvent dispersion of Example 4.

〔比較例1〕
KBM-903を1.370gと、130Aを1.230gと、MEKとEtOHを重量比で1:1とした混合溶媒19.00gとを混合し、得られた溶液に対して、スズ成分を含まない市販の二酸化チタン微粒子(石原産業社製:TTO-51(N))10.40gと、0.05mmジルコニアビーズ100gとを入れ、ビーズミルで分散処理した。ビーズ除去後、遠心分離を行い、上澄みを回収し、比較例1の有機溶媒分散体を得た。
[Comparative Example 1]
1.370 g of KBM-903, 1.230 g of 130A, and 19.00 g of a mixed solvent of MEK and EtOH in a weight ratio of 1:1 were mixed, and the tin component was added to the resulting solution. 10.40 g of commercially available titanium dioxide fine particles (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.: TTO-51(N)) and 100 g of 0.05 mm zirconia beads were added and dispersed by a bead mill. After removing the beads, centrifugation was performed and the supernatant was recovered to obtain an organic solvent dispersion of Comparative Example 1.

〔比較例2〕
実施例2において、DPM-Aの添加を省略したこと以外は同様にして、比較例2の有機溶媒分散体を得た。
[Comparative Example 2]
An organic solvent dispersion of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 2, except that the addition of DPM-A was omitted.

<評価4:分散体の透過率>
分光光度計(日本分光社製:V-770、石英セル厚さ1mm)を用いて、分散体の二酸化チタン微粒子の濃度を12g/Lに調整して分散体の透過率を測定した。分散体の二酸化チタン微粒子の濃度は800℃での加熱残分より求めた。測定波長は420nmと可視光を用い、可視光の場合は平均透過率で表す。結果を表2に示す。
<Evaluation 4: Transmittance of dispersion>
Using a spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation: V-770, quartz cell thickness 1 mm), the concentration of titanium dioxide fine particles in the dispersion was adjusted to 12 g/L, and the transmittance of the dispersion was measured. The concentration of fine titanium dioxide particles in the dispersion was obtained from the residue after heating at 800°C. The measurement wavelength is 420 nm and visible light is used, and the visible light is represented by the average transmittance. Table 2 shows the results.

〔塗料の調製〕
実施例1~4、及び比較例1、2で得た二酸化チタン微粒子を含む有機溶媒分散体に対し、全固形分に対する二酸化チタン微粒子濃度が63質量%となるよう、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬社製:KAYARAD(登録商標) DPHA)を混合し、Omnirad(登録商標)-907を前記DPHAに対して5質量%添加して硬化性コーティング組成物を調製した。
[Preparation of paint]
Dipentaerythritol hexaacrylate (Japan Kayaku Co., Ltd.: KAYARAD (registered trademark) DPHA) was mixed, and Omnirad (registered trademark)-907 was added in an amount of 5% by mass based on the DPHA to prepare a curable coating composition.

〔塗膜の作製〕
上記の硬化性コーティング組成物を適宜PGMEで希釈してガラス基板に塗布し、110℃で3分間、予備乾燥した後、高圧水銀灯を照射して硬化させて塗膜を作製した。尚、塗膜は各実施例及び比較例の硬化性コーティング組成物ごとに、膜厚の異なる3種類の塗膜を作製した。
[Preparation of coating film]
The above curable coating composition was appropriately diluted with PGME, applied to a glass substrate, pre-dried at 110° C. for 3 minutes, and cured by irradiation with a high-pressure mercury lamp to prepare a coating film. Three types of coating films with different film thicknesses were prepared for each curable coating composition of each example and comparative example.

<評価5:塗膜のヘーズ及び屈折率>
ヘーズメーター(COH-7700 日本電色工業社製)を用いて、上記の塗膜のヘーズを測定した。また、塗膜の膜厚及び測定波長589nmでの屈折率を、エリプソメーター(SmartSE 堀場製作所製)を用いて測定した。膜厚とヘーズをプロットし、直線近似で膜厚3μmのヘーズを算出した。結果を表2に示す。
<Evaluation 5: Haze and refractive index of coating film>
Using a haze meter (COH-7700, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the haze of the coating film was measured. In addition, the thickness of the coating film and the refractive index at a measurement wavelength of 589 nm were measured using an ellipsometer (SmartSE, manufactured by Horiba, Ltd.). The film thickness and haze were plotted, and the haze at a film thickness of 3 μm was calculated by linear approximation. Table 2 shows the results.

Figure 2023097934000009

*評価不能とは塗料が直ちに固化(ゲル化)してコーティング不可能であったことを示す。
Figure 2023097934000009

* Unevaluable indicates that the paint solidified (gelled) immediately and could not be coated.

実施例1~4の有機溶剤分散体に含まれる二酸化チタン微粒子は、何れもスズ成分が固溶しており、且つ、二酸化チタン微粒子の粒子表面に、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物(KBM-903)と、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物(DPM-A又は130A)との反応物が被覆されていることを確認した。このような実施例1~4の有機溶剤分散体は、可視光の平均透過率や、波長420nmでの透過率が、比較例の有機溶媒分散体と比べて何れも高いことから、二酸化チタン微粒子に固溶したスズ成分や、粒子表面を被覆した前記反応物が、有機溶媒分散体の透明性向上に寄与していることが分かる。 In each of the titanium dioxide fine particles contained in the organic solvent dispersions of Examples 1 to 4, a tin component is dissolved in a solid solution, and an alkoxysilane compound having an amino group and/or an alkoxysilane compound having an amino group on the particle surface of the titanium dioxide fine particles. It was confirmed that the reaction product of the hydrolysis product (KBM-903) and the compound (DPM-A or 130A) having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule was coated. The organic solvent dispersions of Examples 1 to 4 have higher average visible light transmittance and higher transmittance at a wavelength of 420 nm than the organic solvent dispersions of Comparative Examples. It can be seen that the tin component solid-dissolved in and the reactant coating the particle surface contribute to the improvement of the transparency of the organic solvent dispersion.

また、実施例1~4の有機溶媒分散体を用いて作製した塗膜では、比較例の塗膜と比較して、屈折率を十分に高い値に維持したまま、ヘーズが低く、目視での塗膜の透明性も大きく向上していた。二酸化チタン微粒子に固溶したスズ成分や、粒子表面を被覆した前記反応物が、塗膜の透明性向上にも寄与していることが分かる。 In addition, the coating films prepared using the organic solvent dispersions of Examples 1 to 4 had a low haze while maintaining a sufficiently high refractive index, compared with the coating films of Comparative Examples. The transparency of the coating film was also significantly improved. It can be seen that the tin component solid-dissolved in the titanium dioxide fine particles and the reactant coating the particle surface also contribute to the improvement of the transparency of the coating film.

加えて、実施例1~4の二酸化チタン微粒子には、スズ成分や、第三成分としてのアルミニウム成分が固溶されているが、比較例と比べても、これらの成分によって、二酸化チタンの屈折能(ひいては、これを含む塗膜の屈折率)が阻害されていないことが分かる。これは、スズ成分やアルミニウム成分の総含有量が、二酸化チタン成分に対して比較的少ない量に制御されているためであると考えられる。 In addition, in the titanium dioxide fine particles of Examples 1 to 4, a tin component and an aluminum component as a third component are dissolved in a solid solution. It can be seen that the performance (and thus the refractive index of the coating film containing this) is not impaired. It is believed that this is because the total contents of the tin component and the aluminum component are controlled to a relatively small amount with respect to the titanium dioxide component.

本発明は、スズ成分を含有した二酸化チタン微粒子の表面にアミノ基を有するアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物と、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物との反応物をスズ成分を含有した二酸化チタン微粒子の表面に被覆した被覆二酸化チタン微粒子であって、二酸化チタン微粒子の有機溶媒への分散性を十分に改善することができ、それにより二酸化チタン微粒子が持つ機能や性能を十分に発揮させることができる。また、得られた被覆二酸化チタン微粒子の有機溶媒分散体や塗膜は透明性、屈折性に優れたものである。 The present invention provides an alkoxysilane compound having amino groups on the surface of fine titanium dioxide particles containing a tin component and/or a hydrolysis product thereof, and a compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule. A coated titanium dioxide fine particle obtained by coating the surface of a titanium dioxide fine particle containing a tin component with a reactant, wherein the dispersibility of the titanium dioxide fine particle in an organic solvent can be sufficiently improved, whereby the titanium dioxide fine particle possesses It is possible to make full use of the functions and performance. Further, the obtained organic solvent dispersion of the coated titanium dioxide fine particles and the coating film are excellent in transparency and refraction.

Claims (10)

アミノ基を有するアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物と、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物との反応物を、スズ成分を含有した二酸化チタン微粒子の表面に被覆した、被覆二酸化チタン微粒子。 A reaction product of an alkoxysilane compound having an amino group and/or a hydrolysis product thereof and a compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule is applied to the surface of fine titanium dioxide particles containing a tin component. Coated, coated titanium dioxide microparticles. 前記二酸化チタン微粒子は更にアルミニウム成分を含有している、請求項1に記載の被覆二酸化チタン微粒子。 2. The coated titanium dioxide microparticles according to claim 1, wherein said titanium dioxide microparticles further contain an aluminum component. 前記スズ成分の含有量は、前記二酸化チタン微粒子の二酸化チタンに対して、酸化物換算[SnO/TiO]で0.5質量%以上10質量%以下である、請求項1又は請求項2に記載の被覆二酸化チタン微粒子。 Claim 1 or Claim 2, wherein the content of the tin component is 0.5% by mass or more and 10% by mass or less in terms of oxide [ SnO2 / TiO2 ] with respect to the titanium dioxide of the titanium dioxide fine particles. 3. The coated titanium dioxide microparticles according to . 前記スズ成分と、前記アルミニウム成分との合計の含有量が、前記二酸化チタン微粒子の二酸化チタンに対して、酸化物換算[(SnO+Al)/TiO]で1質量%以上15質量%以下である、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の被覆二酸化チタン微粒子。 The total content of the tin component and the aluminum component is 1% by mass or more and 15% by mass in terms of oxide [(SnO 2 +Al 2 O 3 )/TiO 2 ] with respect to the titanium dioxide of the titanium dioxide fine particles. % or less, the coated titanium dioxide fine particles according to any one of claims 1 to 3. 請求項1乃至請求項4の何れかに記載の被覆二酸化チタン微粒子と有機溶媒とを含む、被覆二酸化チタン微粒子の有機溶媒分散体。 An organic solvent dispersion of coated titanium dioxide fine particles, comprising the coated titanium dioxide fine particles according to any one of claims 1 to 4 and an organic solvent. 請求項1乃至請求項4の何れかに記載の被覆二酸化チタン微粒子又は請求項5に記載の被覆二酸化チタン微粒子の有機溶媒分散体と、バインダー樹脂とを含むコーティング組成物。 A coating composition comprising an organic solvent dispersion of the coated titanium dioxide fine particles according to any one of claims 1 to 4 or the coated titanium dioxide fine particles according to claim 5, and a binder resin. 請求項1乃至請求項4の何れかに記載の被覆二酸化チタン微粒子とバインダー樹脂とを含む塗膜。 A coating film comprising the coated titanium dioxide fine particles according to any one of claims 1 to 4 and a binder resin. スズ成分を含有した二酸化チタン微粒子と、アミノ基を有するアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物と、分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物とを溶媒中で混合して、前記のアミノ基を有するアルコキシシラン化合物及び/又はその加水分解生成物と、前記の分子内に一つのα,β-不飽和カルボニル基を有する化合物との反応物を前記二酸化チタン微粒子の表面に被覆する、被覆二酸化チタン微粒子の製造方法。 Titanium dioxide fine particles containing a tin component, an alkoxysilane compound having an amino group and/or a hydrolysis product thereof, and a compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule are mixed in a solvent. Then, the reaction product of the alkoxysilane compound having an amino group and/or its hydrolysis product and the compound having one α,β-unsaturated carbonyl group in the molecule is applied to the surface of the titanium dioxide fine particles. A method for producing coated titanium dioxide fine particles. 前記のスズ成分を含有した二酸化チタン微粒子は、(オキシ)塩化チタンと塩化スズの混合物を加水分解するか、又は、塩化スズを加水分解して得た核粒子の存在下で(オキシ)塩化チタンを加水分解し、次いで、該加水分解後の生成物を250℃以上1000℃以下の温度で焼成する、請求項8に記載の被覆二酸化チタン微粒子の製造方法。 The fine particles of titanium dioxide containing the tin component are obtained by hydrolyzing a mixture of titanium (oxy)chloride and tin chloride, or by hydrolyzing tin chloride to obtain (oxy)titanium chloride in the presence of core particles. and then calcining the hydrolyzed product at a temperature of 250°C or higher and 1000°C or lower. スズ成分とアルミニウム成分を含有した二酸化チタン微粒子は、前記請求項9に記載の加水分解後の生成物を、アルミニウム化合物の存在下で250℃以上1000℃以下の温度で焼成する、請求項8に記載の被覆二酸化チタン微粒子の製造方法。 Titanium dioxide fine particles containing a tin component and an aluminum component are obtained by calcining the product after hydrolysis according to claim 9 at a temperature of 250° C. or more and 1000° C. or less in the presence of an aluminum compound. A method for producing the coated titanium dioxide microparticles described.
JP2021214324A 2021-12-28 2021-12-28 Coated titanium dioxide fine particles and method of producing the same, and organic solvent dispersion including the same, coating composition, and coating film Pending JP2023097934A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021214324A JP2023097934A (en) 2021-12-28 2021-12-28 Coated titanium dioxide fine particles and method of producing the same, and organic solvent dispersion including the same, coating composition, and coating film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021214324A JP2023097934A (en) 2021-12-28 2021-12-28 Coated titanium dioxide fine particles and method of producing the same, and organic solvent dispersion including the same, coating composition, and coating film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023097934A true JP2023097934A (en) 2023-07-10

Family

ID=87071849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021214324A Pending JP2023097934A (en) 2021-12-28 2021-12-28 Coated titanium dioxide fine particles and method of producing the same, and organic solvent dispersion including the same, coating composition, and coating film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023097934A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5241492B2 (en) Polymer-coated metal oxide fine particles and their applications
CN110809561B (en) Method for producing fine particle dispersion of iron-containing rutile titanium oxide, fine particles of iron-containing rutile titanium oxide, and use thereof
TWI428282B (en) Metal oxide complex sol, coating composition and optical member
JP5717252B2 (en) High refractive index powder, production method and use thereof
WO2007097284A1 (en) Uniformly dispersed photocatalyst coating liquid, method for producing same, and photocatalytically active composite material obtained by using same
JP2008266043A (en) Transparent titanium oxide sol and method for preparing the same
WO2021200135A9 (en) Method for producing zirconia-coated titanium oxide microparticles, zirconia-coated titanium oxide microparticles and use thereof
JP5337393B2 (en) Transparent titanium oxide organosol, coating composition containing the same, and optical substrate
JP2006083033A (en) Rutile-type titanium oxide sol
JP2003327431A (en) Rutile type titanium dioxide fine grain and production method thereof
WO2019216152A1 (en) Surface-treated infrared-absorbing fine particle dispersion and infrared-absorbing transparent substrate
JP5719232B2 (en) Glittering paint composition, glittering resin film and laminated coating film
JP2023097934A (en) Coated titanium dioxide fine particles and method of producing the same, and organic solvent dispersion including the same, coating composition, and coating film
EP4119617A1 (en) Surface-coated inorganic particles, method for producing same, and organic-solvent dispersion of same
JP4191511B2 (en) Film-forming agent and film
JP2015017012A (en) Oily dispersion liquid, thin film and method for producing the same
JP6963202B1 (en) Organic solvent dispersion of titanium dioxide fine particles, its manufacturing method, and its use
TWI832929B (en) Surface-treated infrared absorbing fine particle dispersion liquid and method for producing the same
EP4339159A1 (en) Rutile titanium oxide particles, dispersion, coating solution for film formation, and substrate with coating film
JPWO2020110906A1 (en) Surface-treated infrared absorbing fine particle dispersion and its manufacturing method