JP2878415B2 - Rutile-type particulate titanium dioxide composition having high weather resistance and high light tarnish resistance and method for producing the same - Google Patents

Rutile-type particulate titanium dioxide composition having high weather resistance and high light tarnish resistance and method for producing the same

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JP2878415B2 JP19544790A JP19544790A JP2878415B2 JP 2878415 B2 JP2878415 B2 JP 2878415B2 JP 19544790 A JP19544790 A JP 19544790A JP 19544790 A JP19544790 A JP 19544790A JP 2878415 B2 JP2878415 B2 JP 2878415B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高耐候性および高耐光変色性のルチル型微
粒子二酸化チタン組成物およびその製造方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rutile-type particulate titanium dioxide composition having high weather resistance and high photochromic resistance and a method for producing the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

最大粒子径が0.1μm未満の微粒子二酸化チタンは、
透明性や紫外線吸収性を有するなど、平均粒子径が0.1
μm以上の二酸化チタン(いわゆる顔料級二酸化チタ
ン)と異なる特性を有しており、その特性を生かして、
塗料、化粧料、樹脂用組成物など、幅広い分野に使用さ
れている。
Fine particle titanium dioxide having a maximum particle diameter of less than 0.1 μm is
The average particle size is 0.1, such as having transparency or UV absorption.
It has characteristics different from titanium dioxide of μm or more (so-called pigment grade titanium dioxide),
It is used in a wide range of fields such as paints, cosmetics, and compositions for resins.

ところで、微粒子二酸化チタンには、アナターゼ型と
ルチル型の結晶構造物およびそれらの混合物ならびに無
定形物であるが、特に耐候性や耐光変色性が要求される
塗料や化粧料では、それらの特性を含め諸特性が優れて
いるルチル型微粒子二酸化チタンが使用されている(た
とえば、特公平1−57084号公報、特開昭62−138567号
公報など)。
By the way, the fine particle titanium dioxide is an anatase type and a rutile type crystal structure and a mixture thereof and an amorphous material.In particular, in paints and cosmetics which are required to have weather resistance and light discoloration resistance, these characteristics are not considered. Rutile-type fine particle titanium dioxide having excellent various properties is used (for example, Japanese Patent Publication No. 1-57084, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-138567).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、微粒子二酸化チタンは、顔料級二酸化
チタンに比べて粒子径が小さく、光化学的に活性である
ため、顔料級二酸化チタンに比べて耐候性、耐光変色性
が劣り、たとえルチル型のものを用いても、充分に要求
に応えることができないという問題がある。
However, fine-grain titanium dioxide has a smaller particle size than pigment-grade titanium dioxide and is photochemically active, and therefore has poorer weather resistance and light discoloration resistance than pigment-grade titanium dioxide. However, there is a problem that the demand cannot be sufficiently satisfied.

したがって、本発明は、微粒子二酸化チタンの特徴で
ある透明性および紫外線吸収性を損なうことなく、優れ
た耐候性および耐光変色性を付与したルチル型微粒子二
酸化チタン組成物を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a rutile-type fine particle titanium dioxide composition imparted with excellent weather resistance and light discoloration resistance without impairing the transparency and ultraviolet light absorption characteristics of the fine particle titanium dioxide. .

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、ルチル型微粒子二酸化チタン(ルチル型微
粒子二酸化チタンとは、ルチル型の結晶構造を有する微
粒子二酸化チタンをいう)の粒子表面を、ZrO2に換算し
て0.5〜8.0重量%(TiO2基準)のジルコニウムの酸化物
およびAl2O3に換算して1.0〜40.0重量%(TiO2基準)の
アルミニウムの酸化物で被覆し、そのジルコニウムの酸
化物およびアルミニウムの酸化物上にZrO2に換算して0.
5〜5.0重量%(TiO2基準)のジルコニウムの水和酸化物
を沈着させ、さらにその上にAl2O3に換算して1.0〜10.0
重量%(TiO2基準)のアルミニウムの水和酸化物を沈着
させることによって、微粒子二酸化チタンの特徴である
透明性および紫外線吸収性を損なうことなく、微粒子二
酸化チタンに優れた耐候性および耐光変色性を付与し、
上記目的を達成したものである。しかも、上記ルチル型
微粒子二酸化チタン組成物は、塗料、化粧料、樹脂組成
物中への分散性が優れている。
The present invention, (a rutile type fine particulate titanium dioxide, refers to fine particles of titanium dioxide having a rutile crystal structure) rutile fine particulate titanium dioxide particle surface, in terms of ZrO 2 0.5 to 8.0 wt% (TiO 2 On the basis of zirconium oxide and aluminum oxide of 1.0 to 40.0% by weight (based on TiO 2 ) in terms of Al 2 O 3 , and the zirconium oxide and the aluminum oxide are converted to ZrO 2 . Converted to 0.
5 to 5.0% by weight (based on TiO 2 ) of a hydrated oxide of zirconium is deposited, and 1.0 to 10.0 in terms of Al 2 O 3 is further deposited thereon.
Excellent weatherability and light tarnishing resistance of the fine particle titanium dioxide by precipitating the hydrated oxide of aluminum by weight (based on TiO 2 ) without impairing the transparency and ultraviolet absorption characteristic of the fine particle titanium dioxide. , And
The above object has been achieved. Moreover, the rutile-type fine particle titanium dioxide composition is excellent in dispersibility in paints, cosmetics, and resin compositions.

上記のように微粒子二酸化チタンの粒子表面を、ZrO2
に換算して0.5〜8.0重量%(TiO2基準)のジルコニウム
の酸化物およびAl2O3に換算して1.0〜40.0重量%(TiO2
基準)のアルミニウムの酸化物で被覆する方法について
述べると、次の通りである。
As described above, ZrO 2
In terms of zirconium oxide and Al 2 O 3 in terms of to 0.5 to 8.0 wt% (TiO 2 basis) from 1.0 to 40.0 wt% (TiO 2
The method of coating with (reference) aluminum oxide is as follows.

出発物質としては平均粒子径が0.001〜0.07μmのル
チル型微粒子二酸化チタンを用い、この微粒子二酸化チ
タンを水に分散させ、該分散液にジルコニウムの水溶性
塩およびアルミニウムの水溶性塩を添加し、中和するこ
とにより、上記微粒子二酸化チタンの粒子表面にZrO2
換算して0.5〜8.0重量%(TiO2基準)のジルコニウムの
水和酸化物およびAl2O3に換算して1.0〜40.0重量%(Ti
O2基準)のアルミニウムの水和酸化物を沈着させ、つい
で300〜750℃で1〜12時間焼成して、ジルコニウムの水
和酸化物およびアルミニウムの水和酸化物をそれぞれジ
ルコニウムの酸化物およびアルミニウムの酸化物に酸化
することにより、ルチル型微粒子二酸化チタンの粒子表
面をZrO2に換算して0.5〜8.0重量%(TiO2基準)のジル
コニウムの酸化物およびAl2O3に換算して1.0〜40.0重量
%(TiO2基準)のアルミニウムの酸化物で被覆したルチ
ル型微粒子二酸化チタン組成物が得られる。本発明にお
いては、このルチル型微粒子二酸化チタンの粒子表面を
ジルコニウムの酸化物およびアルミニウムの酸化物で被
覆したルチル型微粒子二酸化チタン組成物を第1段階の
ルチル型微粒子二酸化チタン組成物という。
As a starting material, rutile-type fine particle titanium dioxide having an average particle diameter of 0.001 to 0.07 μm is used, this fine particle titanium dioxide is dispersed in water, and a water-soluble salt of zirconium and a water-soluble salt of aluminum are added to the dispersion, By neutralization, 0.5 to 8.0% by weight (based on TiO 2 ) of zirconium hydrated oxide and 1.0 to 40.0% by weight converted to Al 2 O 3 are converted to ZrO 2 on the particle surface of the fine particle titanium dioxide. % (Ti
(Based on O 2 ), and then calcined at 300 to 750 ° C. for 1 to 12 hours to convert zirconium hydrated oxide and aluminum hydrated oxide to zirconium oxide and aluminum, respectively. By oxidizing to an oxide of 0.5% to 8.0% by weight (based on TiO 2 ) of zirconium oxide and 1.0% of Al 2 O 3 when the particle surface of the rutile type fine particle titanium dioxide is converted to ZrO 2. A rutile-type particulate titanium dioxide composition coated with 40.0% by weight (based on TiO 2 ) of aluminum oxide is obtained. In the present invention, the rutile-type particulate titanium dioxide composition in which the surface of the rutile-type particulate titanium dioxide is coated with an oxide of zirconium and an oxide of aluminum is referred to as a first-stage rutile-type particulate titanium dioxide composition.

この第1段階のルチル型微粒子二酸化チタン組成物に
おいては、微粒子二酸化チタンの粒子表面がジルコニウ
ムの酸化物およびアルミニウムの酸化物で被覆されてい
るので、微粒子二酸化チタンの光化学的活性が抑制され
ることに加えて、アルミニウムの水和酸化物を焼成して
アルミニウムの酸化物にする際に、アルミニウムの一部
が二酸化チタンの結晶格子中に固溶化するので、二酸化
チタンの結晶格子中に混在するNb5+などの不純物に基づ
く電荷の不適性や結晶格子中の空隙部分が解消され、そ
れらの不純物や空隙部分に基づく耐候性の低下が解消さ
れて微粒子二酸化チタンの耐候性がある程度向上する。
また、焼成によるガラス質化により表面の硬さが増すこ
とも耐候性の向上に寄与し、さらに、ジルコニウムがア
ルミニウムと同様に二酸化チタンの結晶格子中に固溶化
することも、アルミニウムの二酸化チタンの結晶格子中
への固溶化による耐候性の向上を助長するものと考えら
れる。
In the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of the first stage, since the particle surface of the fine particle titanium dioxide is coated with zirconium oxide and aluminum oxide, the photochemical activity of the fine particle titanium dioxide is suppressed. In addition, when the hydrated aluminum oxide is calcined to form aluminum oxide, part of the aluminum is dissolved in the titanium dioxide crystal lattice, so Nb mixed in the titanium dioxide crystal lattice Inappropriate charges due to impurities such as 5+ and voids in the crystal lattice are eliminated, and a decrease in weather resistance due to these impurities and voids is eliminated, and the weather resistance of the fine particle titanium dioxide is improved to some extent.
In addition, the increase in surface hardness due to vitrification by firing also contributes to the improvement of weather resistance, and further, zirconium forms a solid solution in the titanium dioxide crystal lattice similarly to aluminum, and the aluminum titanium dioxide It is considered that the solid solution in the crystal lattice promotes the improvement of weather resistance.

また、上記第1段階のルチル型微粒子二酸化チタン組
成物は、ルチル型微粒子二酸化チタンそのものに比べて
耐光変色性もある程度向上している。この耐光変色性の
向上は、微粒子二酸化チタンの粒子表面をジルコニウム
の酸化物で被覆したことが関与しているが、ジルコニウ
ムの酸化物単独で微粒子二酸化チタンの粒子表面を被覆
した場合には、耐光変色性はそれほど向上せず、アルミ
ニウムの酸化物が存在する状態で微粒子二酸化チタンの
粒子表面をジルコニウムの酸化物で被覆したときに耐光
変色性が向上する。つまり、微粒子二酸化チタンの粒子
表面をジルコニウムの酸化物およびアルミニウムの酸化
物で被覆するときに、両者の間に何らかの相乗作用が働
いて耐光変色性を向上させるものと考えられる。
In addition, the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of the first stage has a somewhat improved light discoloration resistance as compared with the rutile-type fine particle titanium dioxide itself. This improvement in light discoloration resistance involves the fact that the particle surface of the fine particle titanium dioxide is coated with zirconium oxide.However, when the particle surface of the fine particle titanium dioxide is coated with the zirconium oxide alone, the light resistance is high. The discoloration is not significantly improved, and the light discoloration resistance is improved when the surface of the fine titanium dioxide particles is coated with zirconium oxide in the presence of the aluminum oxide. That is, when the particle surface of the fine particle titanium dioxide is coated with the oxide of zirconium and the oxide of aluminum, it is considered that some synergistic action acts between the two to improve the light discoloration resistance.

そして、上記ルチル型微粒子二酸化チタン組成物にお
いては、アルミニウムの酸化物の形成にあたっての焼成
工程で、微粒子二酸化チタンの粒子表面をアルミニウム
の水和酸化物やジルコニウムの水和酸化物で覆っている
ので、焼成時の粒子成長が抑制され(これには特にアル
ミニウムの水和酸化物が寄与するものと考えられる)、
それに伴って粒度分布幅も狭くなり、しかも粉砕しやす
い粒子が得られるようになる。その結果、透明性および
紫外線吸収性を有する平均粒子径0.07μm以下の微粒子
が容易に得られるので、耐候性および耐光変色性の向上
に伴う透明性および紫外線吸収性の低下が生じない。
In the rutile-type fine particle titanium dioxide composition, the surface of the fine particle titanium dioxide particles is covered with a hydrated oxide of aluminum or a hydrated oxide of zirconium in the firing step in forming the oxide of aluminum. In addition, particle growth during firing is suppressed (this is thought to be due in particular to hydrated oxides of aluminum),
As a result, the particle size distribution width becomes narrower, and particles that can be easily pulverized can be obtained. As a result, fine particles having an average particle diameter of 0.07 μm or less having transparency and ultraviolet ray absorbability can be easily obtained, so that transparency and ultraviolet ray absorbability associated with improvement in weather resistance and light discoloration resistance do not occur.

本発明の第1段階のルチル型微粒子二酸化チタン組成
物において、ジルコニウムの酸化物の量をZrO2に換算し
て0.5〜8.0重量%(TiO2基準)にするのは、ジルコニウ
ムの酸化物が上記範囲より少ない場合は耐光変色性を向
上させる効果が充分に発揮されず、また、ジルコニウム
の酸化物が上記範囲より多くなると、粉砕しにくくな
り、粒度分布幅の狭いものが得られにくくなるからであ
る。このジルコニウムの酸化物の特に好ましい量は、Zr
O2に換算して1.0〜5.0重量%(TiO2基準)の範囲であ
る。
In the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of the first stage of the present invention, the amount of zirconium oxide is adjusted to 0.5 to 8.0% by weight (based on TiO 2 ) in terms of ZrO 2 because the zirconium oxide is If it is less than the range, the effect of improving the light discoloration resistance is not sufficiently exhibited, and if the zirconium oxide is more than the above range, it becomes difficult to grind and it is difficult to obtain a narrow particle size distribution width. is there. A particularly preferred amount of this zirconium oxide is Zr
O 2 in terms of the range of 1.0 to 5.0 wt% (TiO 2 basis).

また、アルミニウムの酸化物の量をAl2O3に換算して
1.0〜40.0重量%にするのは、アルミニウムの酸化物が
上記範囲より少ない場合は耐候性を向上させる効果が充
分に発揮されず、また、アルミニウムの酸化物が上記範
囲より多くなると、紫外線吸収性が低下するからであ
る。このアルミニウムの酸化物の特に好ましい量は、Al
2O3に換算して5.0〜30.0重量%(TiO2基準)の範囲であ
る。
Also, converting the amount of aluminum oxide to Al 2 O 3
When the amount of aluminum oxide is less than the above range, the effect of improving weather resistance is not sufficiently exhibited, and when the amount of aluminum oxide is more than the above range, the ultraviolet absorbing property is set to 1.0 to 40.0% by weight. Is reduced. A particularly preferred amount of this aluminum oxide is Al
It is in the range of 5.0 to 30.0% by weight (based on TiO 2 ) in terms of 2 O 3 .

上記第1段階のルチル型微粒子二酸化チタン組成物の
製造にあたって出発物質としては、平均粒子径が0.001
〜0.07μmのルチル型微粒子二酸化チタンを用いるが、
この出発物質としての平均粒子径の上限を0.07μmにし
ているのは、得られるルチル型微粒子二酸化チタン組成
物が透明性や紫外線吸収性を持ち得るようにするためで
あり、また、平均粒子径の下限を0.001μmにしている
のは、それより小さいものでも使用可能であると考えら
れるが、現在のところ、そのような小さいものが得られ
ないからである。
In the production of the rutile-type fine particle titanium dioxide composition in the first step, the starting material used had an average particle diameter of 0.001.
Using rutile type fine particle titanium dioxide of ~ 0.07 μm,
The upper limit of the average particle diameter as the starting material is set to 0.07 μm, in order to allow the resulting rutile-type fine particle titanium dioxide composition to have transparency and ultraviolet absorption, and The lower limit of is set to 0.001 μm because it is considered that a smaller one can be used, but at present, such a small one cannot be obtained.

上記のような平均粒子径が0.001〜0.07μmのルチル
型微粒子二酸化チタンとしては、たとえば、チタンの酸
性水溶液または有機チタン化合物を加水分解して得られ
る含水酸化チタンを苛性アルカリで処理し、塩酸中で熟
成することによって得られるルチル型微粒子二酸化チタ
ン、あるいは四塩化チタンの気相酸化によって得られる
ルチル型微粒子二酸化チタンのチタニアゾルの状態のも
のを使用することができる。
As the rutile-type fine particle titanium dioxide having an average particle diameter of 0.001 to 0.07 μm as described above, for example, a hydrous titanium oxide obtained by hydrolyzing an acidic aqueous solution of titanium or an organic titanium compound is treated with caustic alkali, Rutile-type fine particle titanium dioxide obtained by aging in the above, or rutile-type fine particle titanium dioxide obtained by vapor phase oxidation of titanium tetrachloride in a titania sol state can be used.

そして、これらのルチル型微粒子二酸化チタンを水に
分散させ、この分散液にジルコニウムの水溶性塩および
アルミニウムの水溶性塩を添加し、中和することによ
り、上記微粒子二酸化チタンの粒子表面にZrO2に換算し
て0.5〜8.0重量%(TiO2基準)のジルコニウムの水和酸
化物およびAl2O3に換算して1.0〜40.0重量%(TiO2
準)のアルミニウムの水和酸化物を沈着させるが、上記
のジルコニウムの水溶性塩としては、たとえば硫酸ジル
コニウム、硝酸ジルコニウム、塩化ジルコニウムなどが
用いられ、アルミニウムの水溶性塩としては、たとえば
塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、アルミン酸ソー
ダ、硝酸アルミニウムなどが用いられる。そして、中和
には、たとえばアンモニウムや、苛性カリ、苛性ソーダ
などの苛性アルカリが用いられる。また、アルミニウム
の水溶性塩として、アルミン酸ソーダなどを用いる場合
には、硫酸、塩酸などの酸が中和に用いられる。この中
和により、上記のジルコニウムの水溶性塩およびアルミ
ニウムの水溶性塩が加水分解され、それぞれジルコニウ
ムの水和酸化物およびアルミニウムの水和酸化物となっ
て、微粒子二酸化チタンの粒子表面に沈着する。
Then, these rutile-type fine particle titanium dioxide are dispersed in water, and a water-soluble salt of zirconium and a water-soluble salt of aluminum are added to the dispersion and neutralized, whereby ZrO 2 is added to the particle surface of the fine particle titanium dioxide. 0.5 to 8.0% by weight (based on TiO 2 ) of hydrated oxide of zirconium and 1.0 to 40.0% by weight of converted to Al 2 O 3 (based on TiO 2 ) However, as the water-soluble salt of zirconium, for example, zirconium sulfate, zirconium nitrate, zirconium chloride, etc. are used. As the water-soluble salt of aluminum, for example, aluminum chloride, aluminum nitrate, sodium aluminate, aluminum nitrate, etc. are used. Can be Then, for neutralization, for example, a caustic alkali such as ammonium, caustic potash, caustic soda or the like is used. When sodium aluminate or the like is used as the water-soluble salt of aluminum, an acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid is used for neutralization. Due to this neutralization, the water-soluble salt of zirconium and the water-soluble salt of aluminum are hydrolyzed to be hydrated oxides of zirconium and aluminum, respectively, and deposited on the surface of the fine titanium dioxide particles. .

ジルコニウムの水和酸化物およびアルミニウムの水和
酸化物は次の焼成工程で混ざり合うので、上記ジルコニ
ウムの水和酸化物およびアルミニウムの水和酸化物の沈
着は、同時に行ってもよいし、また、どちらか一方を先
に行ってもよい。
Since the hydrated oxide of zirconium and the hydrated oxide of aluminum are mixed in the next firing step, the deposition of the hydrated oxide of zirconium and the hydrated oxide of aluminum may be performed simultaneously, or Either one may be performed first.

上記ジルコニウムの水和酸化物およびアルミニウムの
水和酸化物の焼成は、300〜750℃で1〜12時間行われ
る。
The calcination of the hydrated oxide of zirconium and the hydrated oxide of aluminum is performed at 300 to 750 ° C for 1 to 12 hours.

この焼成により、ジルコニウムの水和酸化物およびア
ルミニウムの水和酸化物はそれぞれジルコニウムの酸化
物およびアルミニウムの酸化物に酸化されるが、その
際、前述したように、アルミニウムの一部が二酸化チタ
ンの結晶格子中に固溶化し、良好な耐候性を発揮する大
きな要因となる。また、ジルコニウムもその一部が二酸
化チタンの結晶格子中に固溶化し、アルミニウムの二酸
化チタンの結晶格子中への固溶化による耐候性の向上を
助長する。
By this calcination, the hydrated oxide of zirconium and the hydrated oxide of aluminum are oxidized to the oxide of zirconium and the oxide of aluminum, respectively. It forms a solid solution in the crystal lattice and is a major factor in exhibiting good weather resistance. Part of zirconium also forms a solid solution in the titanium dioxide crystal lattice, which promotes improvement in weather resistance due to solid solution of aluminum in the titanium dioxide crystal lattice.

焼成に際して、温度を300〜750℃に特定しているの
は、温度が300℃より低い場合は焼成が充分に進行せ
ず、また、温度が750℃より高くなると、焼成による粒
子成長が大きくなり、平均粒子径が0.07μm以下のもの
が得られにくくなるからである。また、焼成時間を1〜
12時間に特定しているのは、焼成温度との関係にもよる
が、焼成時間が短くなりすぎると粒子成長が大きくなり
すぎるので、焼成が充分に行えるようにするためと、粒
子成長が大きくなりすぎないようにするためである。つ
まり、焼成を300〜750℃の温度で1〜12時間行うことに
より、充分な焼成の達成と、平均粒子径が0.01〜0.07μ
mの範囲内の透明性と紫外線吸収性を有する第1段階の
ルチル型微粒子二酸化チタン組成物が得られる。ただ
し、一次粒子は平均粒子径が0.01〜0.07μmの範囲内に
あるが、焼成後のものは、見掛上、凝集して塊状になっ
ているので、それを粉砕(ほぐす程度の粉砕)する必要
がある。
During firing, the temperature is specified to be 300 to 750 ° C. If the temperature is lower than 300 ° C, firing does not proceed sufficiently, and if the temperature is higher than 750 ° C, particle growth due to firing increases. This is because it is difficult to obtain particles having an average particle diameter of 0.07 μm or less. Also, the firing time is 1 to
What is specified as 12 hours depends on the relationship with the firing temperature, but if the firing time is too short, the particle growth will be too large, so that firing can be performed sufficiently, and the particle growth will be large. This is in order not to become too much. In other words, by performing firing at a temperature of 300 to 750 ° C. for 1 to 12 hours, sufficient firing is achieved, and the average particle size is 0.01 to 0.07 μm.
Thus, a first-stage rutile-type fine particle titanium dioxide composition having transparency and ultraviolet absorption within the range of m can be obtained. However, the average particle diameter of the primary particles is in the range of 0.01 to 0.07 μm, but the one after firing is apparently agglomerated into a lump, so that it is pulverized (crushed to a degree of loosening). There is a need.

つぎに、上記のようにルチル型微粒子二酸化チタンの
粒子表面をジルコニウムの酸化物およびアルミニウムの
酸化物で被覆したルチル型微粒子二酸化チタン組成物の
ジルコニウムの酸化物およびアルミニウムの酸化物上
に、さらにジルコニウムの水和酸化物およびアルミニウ
ムの水和酸化物を沈着させることにより、透明性および
紫外線吸収性を損なうことなく、目的とする、耐候性お
よび耐光変色性が向上したルチル型微粒子二酸化チタン
組成物が得られる。このルチル型微粒子二酸化チタン組
成物は、特に塗料、化粧料、樹脂組成物への分散性が優
れている。
Next, as described above, the zirconium oxide and the aluminum oxide of the rutile-type fine particle titanium dioxide composition in which the particle surfaces of the rutile-type fine particle titanium dioxide were coated with zirconium oxide and aluminum oxide were further coated on the zirconium oxide. By depositing a hydrated oxide of aluminum and a hydrated oxide of aluminum, the rutile-type particulate titanium dioxide composition with improved weather resistance and light discoloration resistance can be obtained without impairing transparency and ultraviolet absorption. can get. This rutile-type fine particle titanium dioxide composition is particularly excellent in dispersibility in paints, cosmetics, and resin compositions.

上記のルチル型微粒子二酸化チタン組成物は、ルチル
型微粒子二酸化チタンの粒子表面をジルコニウムの酸化
物およびアルミニウムの酸化物で被覆したのち、さらに
そのジルコニウムの酸化物およびアルミニウムの酸化物
上にジルコニウムの水和酸化物を沈着させ、ついでアル
ミニウムの水和酸化物を沈着させることによって製造さ
れる。
The above-described rutile-type fine particle titanium dioxide composition is obtained by coating the particle surface of the rutile-type fine particle titanium dioxide with a zirconium oxide and an aluminum oxide, and then coating the zirconium oxide and the aluminum oxide with water of zirconium. It is produced by depositing a hydrated oxide and then a hydrated oxide of aluminum.

このルチル型微粒子二酸化チタン組成物において、ジ
ルコニウムの酸化物およびアルミニウムの酸化物上にジ
ルコニウムの水和酸化物を沈着させるのは、前記第1段
階のルチル型微粒子二酸化チタン組成物の有する耐光変
色性をより向上あせるためであり、このジルコニウムの
水和酸化物としてはZrO2に換算して0.5〜5.0重量%(Ti
O2基準)沈着させる。また、このジルコニウムの水和酸
化物上にアルミニウムの水和酸化物を沈着させるのは、
アルミニウムの水和酸化物が塗料や化粧料の配合材料と
なじみがよいため、アルミニウムの水和酸化物を最外層
に沈着させておくことによって、塗料や化粧料への分散
性を向上させることができるからであり、このアルミニ
ウムの水和酸化物としてはAl2O3に換算して1.0〜10.0重
量%(TiO2基準)沈着させる。ただし、ルチル型微粒子
二酸化チタンの粒子表面は必ずしも平滑ではなく凹凸が
あるので、上記のようにアルミニウムの水和酸化物が最
外層になるように沈着させても、全表面のすべてにおい
てアルミニウムの水和酸化物が必ずしも最外層を構成し
ているとはいえず、部分的にはジルコニウムの水和酸化
物が最外層を構成している場合もある。
In this rutile-type particulate titanium dioxide composition, the hydrated oxide of zirconium is deposited on the oxide of zirconium and the oxide of aluminum, because the rutile-type particulate titanium dioxide composition of the first stage has a light discoloration resistance. This zirconium hydrated oxide is converted to ZrO 2 in an amount of 0.5 to 5.0% by weight (Ti
O 2 standard) Deposit. In addition, the hydrated oxide of aluminum is deposited on the hydrated oxide of zirconium,
Aluminum hydrated oxide is well compatible with paint and cosmetic compounding materials, so by dispersing aluminum hydrated oxide in the outermost layer, dispersibility in paints and cosmetics can be improved. The aluminum hydrated oxide is deposited in an amount of 1.0 to 10.0% by weight (based on TiO 2 ) in terms of Al 2 O 3 . However, since the surface of the rutile-type titanium dioxide particles is not necessarily smooth and has irregularities, even if the hydrated oxide of aluminum is deposited so as to be the outermost layer as described above, water of aluminum is present on all surfaces. The hydrated oxide does not always constitute the outermost layer, and the hydrated oxide of zirconium may partially constitute the outermost layer.

このルチル型微粒子二酸化チタン組成物において、ジ
ルコニウムの酸化物およびアルミニウムの酸化物上に沈
着させるジルコニウムの水和酸化物の沈着量の上限をZr
O2に換算して5.0重量%(TiO2基準)にしているのは、
ジルコニウムの水和酸化物の沈着量が上記より多くなる
と、塗料、化粧料、樹脂組成物などへの分散性が低下
し、その下限をZnO2に換算して0.5重量%(TiO2基準)
にしているのは、ジルコニウムの水和酸化物の沈着量が
上記より少なくなると、耐光変色性を充分に向上させる
ことができず、また、ジルコニウムの水和酸化物上に沈
着させるアルミニウムの水和酸化物の沈着量の上限をAl
2O3に換算して10.0重量%(TiO2基準)にしているの
は、アルミニウムの水和酸化物の沈着量が上記より多く
なると、紫外線吸収性が低下し、その下限をAl2O3に換
算して1.0重量%(TiO2基準)にしているのは、アルミ
ニウムの水和酸化物の沈着量が上記より少なくなると、
塗料、化粧料、樹脂組成物などへの分散性を充分に向上
させることができないからである。
In this rutile-type fine particle titanium dioxide composition, the upper limit of the amount of the hydrated oxide of zirconium deposited on the oxide of zirconium and the oxide of aluminum is Zr.
In terms of O 2 5.0 wt% of that in the (TiO 2 basis),
If the deposition amount of the hydrated oxide of zirconium is larger than the above, the dispersibility in paints, cosmetics, resin compositions, etc. is reduced, and the lower limit is 0.5% by weight in terms of ZnO 2 (based on TiO 2 ).
The reason for this is that if the amount of the hydrated oxide of zirconium is smaller than the above, the light discoloration resistance cannot be sufficiently improved, and the hydration of aluminum deposited on the hydrated oxide of zirconium cannot be improved. The upper limit of oxide deposition is Al
The reason why it is 10.0 wt% (based on TiO 2 ) in terms of 2 O 3 is that when the amount of hydrated oxide of aluminum deposited becomes larger than the above, the ultraviolet absorption decreases, and the lower limit is Al 2 O 3 1.0% by weight (based on TiO 2 ) is that when the amount of aluminum hydrated oxide deposited is less than the above,
This is because the dispersibility in paints, cosmetics, resin compositions, and the like cannot be sufficiently improved.

このジルコニウムの酸化物およびアルミニウムの酸化
物上にジルコニウムの水和酸化物およびアルミニウムの
水和酸化物を沈着させたルチル型微粒子二酸化チタン組
成物の製造にあたり、ジルコニウムの水溶性塩、アルミ
ニウムの水溶性塩などは前記同様のものが使用される
が、ジルコニウムの水和酸化物やアルミニウムの水和酸
化物を沈着させるにあたり、それらと共に、チタニウ
ム、ケイ(珪)素、アンチモン、錫などの水和酸化物の
1種または2種以上を同時に沈着させてもよい。
In producing the rutile-type particulate titanium dioxide composition in which a hydrated oxide of zirconium and a hydrated oxide of aluminum are deposited on the oxide of zirconium and the oxide of aluminum, a water-soluble salt of zirconium and a water-soluble aluminum The same salts and the like as described above are used, but when hydrated oxides of zirconium and aluminum are deposited, hydrated oxides of titanium, silicon (silicon), antimony, tin, etc. are deposited together with them. One or more of the objects may be deposited simultaneously.

本発明のルチル型微粒子二酸化チタン組成物は、良好
な透明性を有しているので、塗料、インク、樹脂組成
物、化粧料などに配合された場合、着色剤の色相に影響
を与えることがない。また、メタリック塗装において
は、微粒子二酸化チタンと金属または金属状顔料との使
用によりダウンフロップ性を付与して色沢を改善するこ
とが行われているが、その際に、本発明のルチル型微粒
子二酸化チタン組成物を使用すれば、耐候性および耐光
変色性が優れているので、塗膜劣化を防止することがで
きる。
Since the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of the present invention has good transparency, it may affect the hue of the colorant when blended in paints, inks, resin compositions, cosmetics, and the like. Absent. Further, in metallic coating, the use of fine titanium dioxide and a metal or a metal-like pigment has been carried out to improve the color by imparting a down-flop property, in which case, the rutile-type fine particles of the present invention are used. When the titanium dioxide composition is used, weather resistance and light discoloration resistance are excellent, so that deterioration of the coating film can be prevented.

本発明において、上記ルチル型微粒子二酸化チタン組
成物は平均粒子径が0.01〜0.07μmの範囲内のものであ
ることを必要とするが、これは実用可能な範囲内で透明
性と紫外線吸収性を持ち得るようにするためであり、平
均粒子径が0.01μmより小さい場合は、透明性はよくな
るものの、塗料、樹脂組成物などへの分散性が悪くな
り、また、平均粒子径が0.07μmより大きくなると透明
性や紫外線吸収性が損なわれるからである。
In the present invention, the rutile-type fine particle titanium dioxide composition needs to have an average particle diameter in the range of 0.01 to 0.07 μm, which has transparency and ultraviolet absorption within a practical range. In order to be able to have, when the average particle size is smaller than 0.01μm, although the transparency is improved, the dispersibility in paints, resin compositions and the like is worse, and the average particle size is larger than 0.07μm This is because transparency and ultraviolet absorption are impaired.

本発明のルチル型微粒子二酸化チタン組成物の場合と
同様に、微粒子二酸化チタンの表面を金属化合物で被覆
したものとしては、これまでにも、特開昭55−10428号
公報や特開昭55−1534317号公報にケイ素およびアルミ
ニウムの酸化物で微粒子二酸化チタンの粒子表面を被覆
して、微粒子二酸化チタンの透明性や紫外線吸収性を向
上させることが提案されている。この場合、透明性や紫
外線吸収性は向上するが、耐候性は本発明の場合ほどに
は向上しない。これは、アルミニウムの酸化物とケイ素
の酸化物との間に耐候性の向上に関して相乗効果が生じ
ないためであると考えられる。
As in the case of the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of the present invention, those obtained by coating the surface of the fine particle titanium dioxide with a metal compound have not yet been disclosed in JP-A-55-10428 or JP-A-55-105428. Japanese Patent No. 1534317 proposes to coat the particle surface of fine particle titanium dioxide with oxides of silicon and aluminum to improve the transparency and ultraviolet absorption of the fine particle titanium dioxide. In this case, the transparency and the ultraviolet absorption are improved, but the weather resistance is not improved as much as in the present invention. This is considered to be because a synergistic effect does not occur between the oxide of aluminum and the oxide of silicon with respect to the improvement of weather resistance.

また、特開昭57−71822号公報や特開昭61−141616号
公報には、微粒子二酸化チタンの粒子表面を錫およびア
ンチモンの酸化物で被覆して、微粒子二酸化チタンに導
電性を付与することが提案されている。しかし、この場
合は、導電性が付与されるものの、耐候性や耐光変色性
はほとんど向上しない。
Also, JP-A-57-71822 and JP-A-61-141616 disclose that the particle surface of the fine particle titanium dioxide is coated with an oxide of tin and antimony to impart conductivity to the fine particle titanium dioxide. Has been proposed. However, in this case, although the conductivity is imparted, the weather resistance and the light discoloration resistance hardly improve.

〔実施例〕〔Example〕

つぎに、実施例をあげて本発明をより具体的に説明す
る。なお、以下において濃度を示す%はいずれも重量%
によるものである。また、実施例の説明に先立って、第
1段階のルチル型微粒子二酸化チタン組成物の製造を参
考例1として説明する。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In the following, the percentages indicating the concentrations are all% by weight.
It is due to. Prior to the description of the examples, the production of the rutile-type fine particle titanium dioxide composition in the first stage will be described as Reference Example 1.

参考例1 硫酸チタニル溶液を常法により加熱加水分解し、濾
過、洗浄して得られた含水酸化チタンスラリー95kg(Ti
O2 10kg相当)に、48%苛性ソーダ水溶液7.3kgを撹拌し
ながら投入し、95℃で2時間熟成した。
Reference Example 1 A titanyl sulfate solution was heated and hydrolyzed by a conventional method, filtered, and washed to obtain 95 kg of an aqueous titanium oxide slurry (Ti
7.3 kg of a 48% aqueous solution of caustic soda was added to O 2 ( equivalent to 10 kg) with stirring, and the mixture was aged at 95 ° C. for 2 hours.

つぎに、この苛性ソーダ処理物を洗浄して得られたス
ラリー205kgに、35%塩酸48kgを撹拌しながら投入し、9
5℃で2時間加熱して熟成し、チタニアゾルを作成し
た。
Next, 48 kg of 35% hydrochloric acid was added to 205 kg of the slurry obtained by washing the treated caustic soda while stirring, and 9 kg of the slurry was added.
The mixture was heated and aged at 5 ° C. for 2 hours to prepare a titania sol.

このようにして得られたチタニアゾルを濾過、洗浄し
たのち、150℃で30分間乾燥して、平均粒子径が0.015μ
mのルチル型微粒子二酸化チタンを得た。
The titania sol thus obtained was filtered, washed, dried at 150 ° C. for 30 minutes, and the average particle size was 0.015 μm.
m of rutile-type fine particle titanium dioxide was obtained.

上記のようにして得られた平均粒子径が0.015μmの
ルチル型微粒子二酸化チタン9.7kgに、水100kgを投入
し、撹拌しながら、その中に、硫酸ジルコニウムをZrO2
に換算して15%含有する硫酸ジルコニウム水溶液0.7kg
および塩化アルミニウムをAl2O3に換算して10%含有す
る塩化アルミニウム水溶液5kgを投入し、25%アンモニ
ア水で中和することにより、微粒子二酸化チタンの粒子
表面にZrO2に換算して1.0%(TiO2基準)のジルコニウ
ムの水和酸化物およびAl2O3に換算して5.0%(TiO2
準)のアルミニウムの水和酸化物を沈着させ、ついで80
℃で30分間加熱した後、濾過、洗浄し、その後、150℃
で30分間乾燥した。
100 kg of water is added to 9.7 kg of rutile-type fine particle titanium dioxide having an average particle diameter of 0.015 μm obtained as described above, and zirconium sulfate is added thereto while stirring with ZrO 2.
0.7 kg of zirconium sulfate aqueous solution containing 15%
5 kg of an aluminum chloride aqueous solution containing 10% of aluminum chloride in terms of Al 2 O 3 and neutralized with 25% aqueous ammonia to form 1.0% in terms of ZrO 2 on the surface of fine titanium dioxide particles A hydrated oxide of zirconium (based on TiO 2 ) and aluminum hydrated oxide of 5.0% (based on TiO 2 ) in terms of Al 2 O 3 are deposited, and then
After heating at ℃ for 30 minutes, filtration, washing, then 150 ℃
For 30 minutes.

得られた乾燥物を500℃で3時間焼成した後、エネル
ギーミルで粉砕することによって、ルチル型微粒子二酸
化チタンの粒子表面をZrO2に換算して1.0%(TiO2
準)のジルコニウムの酸化物およびAl2O3に換算して5.0
%(TiO2基準)のアルミニウムの酸化物で被覆した平均
粒子径が0.028μmのルチル型微粒子二酸化チタン組成
物9.0kgを得た。
The obtained dried product is calcined at 500 ° C. for 3 hours, and then pulverized by an energy mill to convert the surface of the rutile-type fine particle titanium dioxide particle to 1.0% (based on TiO 2 ) zirconium oxide in terms of ZrO 2 . And 5.0 in terms of Al 2 O 3
% (Based on TiO 2 ) to obtain 9.0 kg of a rutile-type fine particle titanium dioxide composition having an average particle diameter of 0.028 μm coated with an aluminum oxide.

このようにして得られた参考例1のルチル型微粒子二
酸化チタン組成物(つまり、第1段階のルチル型微粒子
二酸化チタン組成物)のX線回折図を第1図に示す。ま
た、この第1図には後記比較例1のルチル型微粒子二酸
化チタン(つまり、通常のルチル型微粒子二酸化チタン
に相当するもの)のX線回折図も示しているが、参考例
1のルチル型微粒子二酸化チタン組成物のX線回折図と
比較例1のルチル型微粒子二酸化チタンのX線回折図と
を比較すれば明らかなように、参考例1のルチル型微粒
子二酸化チタン組成物は比較例1のルチル型微粒子二酸
化チタンとほぼ同一のところにピークを有しており、こ
の第1図から、参考例1のルチル型微粒子二酸化チタン
組成物がルチル型の結晶構造を有するものであることが
わかる。
FIG. 1 shows an X-ray diffraction diagram of the thus obtained rutile-type fine particle titanium dioxide composition of Reference Example 1 (that is, the first-stage rutile-type fine particle titanium dioxide composition). FIG. 1 also shows an X-ray diffraction diagram of the rutile-type fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1 described later (that is, an equivalent of ordinary rutile-type fine particle titanium dioxide). As is clear from comparison of the X-ray diffraction pattern of the fine particle titanium dioxide composition with the X-ray diffraction pattern of the rutile type fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1, the rutile type fine particle titanium dioxide composition of Reference Example 1 was the same as that of Comparative Example 1. 1 has a peak at almost the same position as that of the rutile-type fine particle titanium dioxide, and it can be seen from FIG. 1 that the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of Reference Example 1 has a rutile-type crystal structure. .

第2図は参考例1のルチル型微粒子二酸化チタン組成
物の粒度分布曲線を示す図であり、この第2図には後記
比較例1のルチル型微粒子二酸化チタンの粒度分布曲線
も同時に示している。なお、粒子径の測定は電子顕微鏡
写真法によるものである。
FIG. 2 is a diagram showing a particle size distribution curve of the rutile type fine particle titanium dioxide composition of Reference Example 1, and FIG. 2 also shows a particle size distribution curve of the rutile type fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1 described later. . The measurement of the particle size is based on an electron micrograph.

この第2図に示すように、参考例1のルチル型微粒子
二酸化チタン組成物の粒度分布幅は0.0075〜0.0625μm
の範囲であり、この参考例1のルチル型微粒子二酸化チ
タン組成物の粒度分布曲線と、比較例1のルチル型微粒
子二酸化チタンの粒度分布曲線とを比較すればわかるよ
うに、参考例1のルチル型微粒子二酸化チタン組成物の
方が比較例1のルチル型微粒子二酸化チタンより、むし
ろ粒度分布幅が狭い。
As shown in FIG. 2, the particle size distribution width of the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of Reference Example 1 was 0.0075 to 0.0625 μm.
As can be seen by comparing the particle size distribution curve of the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of Reference Example 1 with the particle size distribution curve of the rutile-type fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1, the rutile of Reference Example 1 The fine particle titanium dioxide composition has a narrower particle size distribution width than the rutile fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1.

なお、本参考例1では、硫酸チタニル溶液を加水分解
し、ついで苛性ソーダ処理および塩酸熟成処理して得ら
れたチタニアゾルを乾燥して得たルチル型微粒子二酸化
チタンを出発物質として用いたが、そのような乾燥工程
を経ることなく、チタニアゾルの状態で出発物質として
用いることもできる。
In the present Reference Example 1, rutile-type fine particle titanium dioxide obtained by hydrolyzing a titanyl sulfate solution and then drying a titania sol obtained by treating with caustic soda and aging with hydrochloric acid was used as a starting material. It can be used as a starting material in a titania sol state without going through a simple drying step.

実施例1 上記参考例1で得られたルチル型微粒子二酸化チタン
の粒子表面をZrO2に換算して1.0%(TiO2基準)のジル
コニウムの酸化物およびAl2O3に換算して5.0%(TiO2
準)のアルミニウムの酸化物で被覆したルチル型微粒子
二酸化チタン組成物(つまり、第1段階のルチル型微粒
子二酸化チタン組成物)10kgを水に分散させ、得られた
スラリーを50℃に加熱した後、スラリーのpHが2になる
ように98%硫酸を添加し、ついで硫酸ジルコニウムをZr
O2に換算して15%含有する硫酸ジルコニウム水溶液1.3k
gを投入し、20%苛性ソーダ水溶液を加えて中和するこ
とにより、ルチル型微粒子二酸化チタン組成物のジルコ
ニウムの酸化物およびアルミニウムの酸化物上にZrO2
換算して2.0%(TiO2基準)のジルコニウムの水和酸化
物を沈着させ、ついでAl2O3に換算して0.3kgのアルミン
酸ソーダ水溶液と98%硫酸0.1kgとをスラリーのpHが5
になるよう同時に添加し、上記ジルコニウムの水和酸化
物上にAl2O3に換算して3.0%(TiO2基準)のアルミニウ
ムの水和酸化物を沈着させた後、スラリー温度を60℃に
加熱し、30分間スラリーのpHを8に維持して熟成した
後、濾過、洗浄し、その後、150℃で30分間乾燥した。
Example 1 The particle surface of the rutile-type fine particle titanium dioxide obtained in Reference Example 1 was converted to ZrO 2 , which was 1.0% (based on TiO 2 ), an oxide of zirconium and Al 2 O 3 , which was 5.0% ( Disperse 10 kg of rutile-type fine particle titanium dioxide composition (that is, the first stage rutile-type fine particle titanium dioxide composition) coated with aluminum oxide (based on TiO 2 ) in water, and heat the obtained slurry to 50 ° C. After that, 98% sulfuric acid was added so that the pH of the slurry became 2, and then zirconium sulfate was added to Zr.
1.3k aqueous zirconium sulfate solution containing 15% in terms of O 2
g, and neutralized by adding a 20% aqueous solution of caustic soda to 2.0% in terms of ZrO 2 (based on TiO 2 ) on zirconium oxide and aluminum oxide of the rutile type fine particle titanium dioxide composition Of hydrated zirconium oxide, and then 0.3 kg of an aqueous sodium aluminate solution and 0.1 kg of 98% sulfuric acid in terms of Al 2 O 3 having a slurry pH of 5
At the same time so that the hydrated oxide of aluminum is deposited on the hydrated oxide of zirconium in an amount of 3.0% (based on TiO 2 ) in terms of Al 2 O 3. After heating and ripening while maintaining the pH of the slurry at 8 for 30 minutes, the slurry was filtered and washed, and then dried at 150 ° C. for 30 minutes.

得られた乾燥物をエネルギーミルで粉砕することによ
り、ルチル型微粒子二酸化チタンの粒子表面をZrO2に換
算して1.0%(TiO2基準)のジルコニウムの酸化物およ
びAl2O3に換算して5.0%(TiO2基準)のアルミニウムの
酸化物で被覆し、その上にZrO2に換算して2.0%(TiO2
基準)のジルコニウムの水和酸化物を沈着させ、さらに
その上にAl2O3に換算して3.0%(TiO2基準)のアルミニ
ウムの水和酸化物を沈着させた平均粒子径が0.028μm
のルチル型微粒子二酸化チタン組成物10.3kgを得た。
The obtained dried product is pulverized with an energy mill to convert the surface of the rutile-type fine titanium dioxide particles to ZrO 2 and convert it to zirconium oxide (1.0% (based on TiO 2 )) and Al 2 O 3. 5.0% was coated with an oxide of aluminum (TiO 2 basis), 2.0% in terms of ZrO 2 thereon (TiO 2
Zirconium hydrous oxide of reference) was deposited by the average particle diameter of aluminum were deposited hydrated oxide of that on the Al 2 O 3 3.0% in terms of (TiO 2 basis) 0.028μm
To obtain 10.3 kg of a rutile-type fine particle titanium dioxide composition.

実施例2 実施例1における硫酸ジルコニウムをZrO2に換算して
15%含有する硫酸ジルコニウム水溶液1.3kgに代えて、
上記硫酸ジルコニウムをZrO2に換算して15%含有する硫
酸ジルコニウム水溶液を2.5kg投入したほかは、実施例
1と同様にして、平均粒子径が0.028μmのルチル型微
粒子二酸化チタン組成物9.8kgを得た。このようにして
得られたルチル型微粒子二酸化チタン組成物は、ルチル
型微粒子二酸化チタンの粒子表面をZrO2に換算して1.0
%(TiO2基準)のジルコニウムの酸化物およびAl2O3
換算して5.0%(TiO2基準)のアルミニウムの酸化物で
被覆し、上記ジルコニウムの酸化物およびアルミニウム
の酸化物上にZrO2に換算して3.8%(TiO2基準)のジル
コニウムの水和酸化物を沈着させ、さらにその上にAl2O
3に換算して3.0%(TiO2基準)のアルミニウムの水和酸
化物を沈着させたものである。
Example 2 The zirconium sulfate in Example 1 was converted to ZrO 2.
Instead of 1.3 kg of zirconium sulfate aqueous solution containing 15%,
Except that 2.5 kg of an aqueous zirconium sulfate solution containing 15% of the above zirconium sulfate in terms of ZrO 2 was added, 9.8 kg of a rutile-type particulate titanium dioxide composition having an average particle diameter of 0.028 μm was prepared in the same manner as in Example 1. Obtained. Thus rutile particles titanium dioxide composition obtained is in terms of the particle surface of the rutile fine particulate titanium dioxide ZrO 2 1.0
% (Based on TiO 2 ) and an aluminum oxide of 5.0% (based on TiO 2 ) in terms of Al 2 O 3 , and ZrO 2 on the zirconium oxide and the aluminum oxide. 3.8% (based on TiO 2 ) of hydrated oxide of zirconium is deposited, and Al 2 O
3.0% (based on TiO 2 ) of hydrated oxide of aluminum deposited in terms of 3 .

上記実施例1〜2で得られたルチル型微粒子二酸化チ
タン組成物の分光曲線を第3図に後記比較例1のルチル
型微粒子二酸化チタンの分光曲線と対比して示す。
FIG. 3 shows a spectral curve of the rutile-type fine particle titanium dioxide composition obtained in Examples 1 and 2 in comparison with a spectral curve of the rutile-type fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1 described later.

比較例1 硫酸チタニル溶液を常法により加熱加水分解し、濾
過、洗浄して得られた含水酸化チタンスラリー95kg(Ti
O2換算10kg相当)に、48%苛性ソーダ水溶液7.3kgを撹
拌しながら投入し、95℃で2時間熟成した。
Comparative Example 1 95 kg of a titanium oxide hydrated slurry obtained by subjecting a titanyl sulfate solution to hydrolysis by heating in a conventional manner, filtration and washing were used.
7.3 kg of a 48% aqueous solution of caustic soda was added to the mixture (equivalent to 10 kg in terms of O 2 ) while stirring, and aged at 95 ° C. for 2 hours.

この苛性ソーダ処理物を洗浄して得られたスラリー20
5kgに、35%塩酸48kgを撹拌しながら投入し、95℃で2
時間加熱して熟成し、チタニアゾルを作成した。
Slurry 20 obtained by washing this caustic soda treated product
48 kg of 35% hydrochloric acid is added to 5 kg with stirring.
The mixture was heated and aged to prepare a titania sol.

このようにして得られたチタニアゾルを濾過、洗浄し
た後、150℃で30分間乾燥した。
The titania sol thus obtained was filtered, washed, and dried at 150 ° C. for 30 minutes.

得られた乾燥物を500℃で3時間焼成した後、エネル
ギーミルで粉砕することにより、平均粒子径が0.031μ
mのルチル型微粒子二酸化チタンを得た。
The obtained dried product is calcined at 500 ° C. for 3 hours, and then pulverized by an energy mill to have an average particle size of 0.031 μm.
m of rutile-type fine particle titanium dioxide was obtained.

この比較例1のルチル型微粒子二酸化チタンのX線回
折図を第1図に、粒度分布曲線を第2図に、分光曲線を
第3図に示す。
FIG. 1 shows an X-ray diffraction pattern, a particle size distribution curve of the rutile type fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1, and FIG. 3 a spectral curve.

比較例2 参考例1において、塩化アルミニウムをAl2O3に換算
して10%含有する塩化アルミニウム水溶液5kgの添加を
行わなかったほかは、参考例1と同様にして、平均粒子
径が0.031μmのルチル型微粒子二酸化チタン組成物10.
0kgを得た。このようにして得られたルチル型微粒子二
酸化チタン組成物は、ルチル型微粒子二酸化チタンの粒
子表面をZrO2に換算して1.0%(TiO2基準)のジルコニ
ウムの酸化物のみで被覆したものである。
Comparative Example 2 An average particle diameter was 0.031 μm in the same manner as in Reference Example 1, except that 5 kg of an aluminum chloride aqueous solution containing 10% of aluminum chloride in terms of Al 2 O 3 was not added. Rutile type fine particle titanium dioxide composition 10.
0 kg was obtained. The thus obtained rutile-type fine particle titanium dioxide composition is obtained by coating the particle surface of the rutile-type fine particle titanium dioxide with only 1.0% (based on TiO 2 ) zirconium oxide in terms of ZrO 2. .

比較例3 参考例1において、硫酸ジルコニウムをZrO2に換算し
て15%含有する硫酸ジルコニウム水溶液0.7kgの添加を
行わなかったほかは、参考例1と同様にして、平均粒子
径が0.032μmのルチル型微粒子二酸化チタン組成物9.8
kgを得た。このようにして得られたルチル型微粒子二酸
化チタン組成物は、ルチル型微粒子二酸化チタンの粒子
表面をAl2O3に換算して5.0%(TiO2基準)のアルミニウ
ムの酸化物のみで被覆したものである。
Comparative Example 3 In the same manner as in Reference Example 1, except that 0.7 kg of an aqueous zirconium sulfate solution containing 15% zirconium sulfate in terms of ZrO 2 was not added, the average particle diameter was 0.032 μm. Rutile-type fine particle titanium dioxide composition 9.8
kg gained. The thus obtained rutile-type fine particle titanium dioxide composition is obtained by coating the particle surface of the rutile-type fine particle titanium dioxide with only aluminum oxide of 5.0% (based on TiO 2 ) in terms of Al 2 O 3. It is.

比較例4 比較例1で得た平均粒子径が0.031μmのルチル型微
粒子二酸化チタン9.0kgをTiO2として20%の水性スラリ
ーにし、その中にTiO2基準で1.0%に相当するSiO2 100g
/含有ケイ酸ソーダ溶液(SiO2/Na2Oモル比0.5)900ml
を添加して二酸化チタンを分散させ、クイックミル中で
1時間湿式粉砕した。その後、この分散スラリーにTiO2
基準でAl2O3に換算して5%に相当するAl2O3 50g/の
硫酸アルミニウム水溶液9,000mlを添加し、中和して微
粉末の表面に水和酸化物を沈着させ、この微粉末を濾
過、洗浄して110℃で乾燥した後、乾燥物を500℃で3時
間焼成し、得られた焼成物をエネルギーミルで粉砕し
て、平均粒子径が0.031μmのルチル型微粒子二酸化チ
タン組成物8.8kgを得た。このようにして得られたルチ
ル型微粒子二酸化チタン組成物は、ルチル型微粒子二酸
化チタンの粒子表面をSiO2に換算して1.0%(TiO2
準)のケイ素の酸化物およびAl2O3に換算して5.0%(Ti
O2基準)のアルミニウムの酸化物で被覆したものであ
る。
The average particle size obtained in Comparative Example 4 Comparative Example 1 is 20% of the aqueous slurry of rutile type fine particulate titanium dioxide 9.0kg of 0.031μm as TiO 2, SiO 2 100 g, corresponding to 1.0 percent TiO 2 reference therein
/ Containing sodium silicate solution (SiO 2 / Na 2 O molar ratio 0.5) 900 ml
Was added to disperse the titanium dioxide, and the mixture was wet-ground in a quick mill for 1 hour. Then, TiO 2 was added to this dispersed slurry.
Was added Al 2 O 3 50g / aluminum sulfate aqueous solution 9,000ml equivalent to 5% in terms of Al 2 O 3 by the reference, a hydrated oxide is deposited on the surface of the fine powder was neutralized, the fine After the powder is filtered, washed and dried at 110 ° C., the dried product is baked at 500 ° C. for 3 hours, and the obtained baked product is pulverized by an energy mill to obtain a rutile-type particulate titanium dioxide having an average particle size of 0.031 μm. 8.8 kg of the composition were obtained. The thus-obtained rutile-type fine particle titanium dioxide composition is obtained by converting the surface of the rutile-type fine particle titanium dioxide particle to SiO 2 and converting it to 1.0% (based on TiO 2 ) silicon oxide and Al 2 O 3 . And 5.0% (Ti
It is coated with an aluminum oxide (based on O 2 ).

つぎに、上記実施例1〜2で得られたルチル型微粒子
二酸化チタン組成物、比較例1で得られたルチル型微粒
子二酸化チタンおよび比較例2〜4で得られたルチル型
微粒子二酸化チタン組成物の光透過率、耐候性および耐
光変色性を調べた結果について示す。
Next, the rutile-type fine particle titanium dioxide composition obtained in Examples 1 and 2, the rutile-type fine particle titanium dioxide obtained in Comparative Example 1, and the rutile-type fine particle titanium dioxide composition obtained in Comparative Examples 2 to 4 The results obtained by examining the light transmittance, weather resistance and light discoloration resistance of the sample are shown below.

(1) 光透過率 光透過率の測定にあたっての塗料作成条件、塗膜作成
条件、光透過率の測定条件および測定結果はつぎの通り
である。
(1) Light Transmittance The paint preparation conditions, coating film preparation conditions, light transmittance measurement conditions, and measurement results for measuring the light transmittance are as follows.

(1)−1 塗料作成条件 下記の配合割合で各材料を内容積200mlの瓶中に仕込
み、ペイントーシェーカーで2時間分散することによっ
て、塗料を作成した。
(1) -1 Conditions for preparing paint A paint was prepared by charging each material in the following mixing ratio into a 200 ml-volume bottle and dispersing it for 2 hours with a paint shaker.

二酸化チタン試料 8.0g アクリル樹脂(50%) 16.0g 混合溶剤 24.0g ジルコンビーズ(0.8mm) 250g 上記の二酸化チタン試料とは、実施例1〜2のルチル
型微粒子二酸化チタン組成物、比較例1のルチル型微粒
子二酸化チタンおよび比較例2〜4のルチル型微粒子二
酸化チタンを総称して示すものであり、アクリル樹脂は
大日本インキ化学工業社製のアクリディック47−712
(商品名)で、括弧内の数値はその固形分濃度を示して
いる。また、混合溶剤はトルエン/キシレン/酢酸エチ
ル/ブチルセロソルブ=5/2/2/1(容量比)であり、ジ
ルコンビーズの後の括弧内の数値はジルコンビーズの直
径を示している。
Titanium dioxide sample 8.0 g Acrylic resin (50%) 16.0 g Mixed solvent 24.0 g Zircon beads (0.8 mm) 250 g The above titanium dioxide sample is the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of Examples 1-2 and Comparative Example 1. The rutile-type fine particle titanium dioxide and the rutile-type fine particle titanium dioxide of Comparative Examples 2 to 4 are collectively shown, and the acrylic resin is Acrydic 47-712 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.
In (trade name), the numerical value in parentheses indicates the solid content concentration. The mixed solvent was toluene / xylene / ethyl acetate / butyl cellosolve = 5/2/2/1 (volume ratio), and the numerical value in parentheses after the zircon beads indicates the diameter of the zircon beads.

(1)−2 塗膜作成条件 上記塗料をポリエチレンテレフタレートフィルム〔パ
ナック社製ルシラー#100(商品名)〕にバーコーダー
#22(大祐機材社製、商品名)で乾燥膜厚10μmに塗布
した後、30分間室温でセッティングし、その後、140℃
で30分間焼き付けし、塗膜を硬化させた。
(1) -2 Preparation condition of coating film After the above coating material was applied to a polyethylene terephthalate film [Luciler # 100 (trade name) manufactured by Panac Co., Ltd.] with a bar coder # 22 (trade name manufactured by Daisuke Kikai Co., Ltd.) to a dry film thickness of 10 μm. Set at room temperature for 30 minutes, then at 140 ° C
For 30 minutes to cure the coating.

(1)−3 光透過率の測定条件 上記塗膜を分光光度計〔日立製作所社製U−3410(商
品名)〕を用い、300〜700nmの波長における光透過率を
測定し、400〜700nmの波長の光透過面積を求め、その光
透過面積で光透過性の良否の判定を行う。光透過面積が
大きいほど、二酸化チタン試料の光透過性が良好である
ことを示す。
(1) -3 Measurement Conditions of Light Transmittance The above coating film was measured for light transmittance at a wavelength of 300 to 700 nm using a spectrophotometer [U-3410 (trade name) manufactured by Hitachi, Ltd.] to obtain a light transmittance of 400 to 700 nm. The light transmission area of the wavelength is determined, and the quality of the light transmission is determined based on the light transmission area. The larger the light transmission area, the better the light transmittance of the titanium dioxide sample.

(1)−4 測定結果 上記のようにして求めた光透過面積を第1表に示す。(1) -4 Measurement results Table 1 shows the light transmission areas determined as described above.

第1表に示すように、実施例1〜2のルチル型微粒子
二酸化チタン組成物は、比較例1のルチル型微粒子二酸
化チタンより大きな光透過面積を有しており、粒子表面
をジルコニウムの酸化物やアルミニウムの酸化物で被覆
したことによる光透過性の低下がなく、良好な透明性を
有していた。
As shown in Table 1, the rutile-type fine particle titanium dioxide compositions of Examples 1 and 2 have a larger light transmission area than the rutile-type fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1, and the surface of the particles has an oxide of zirconium. There was no decrease in light transmittance due to coating with aluminum or an oxide of aluminum, and good transparency was obtained.

また、実施例1〜2のルチル型微粒子二酸化チタン組
成物は、第3図に示すように、400nmより小さい波長領
域(つまり、紫外部)では、きわめて小さい透過率しか
示さず、紫外線吸収性を有していた。また、可視部(波
長が約400nm以上の部分)では、実施例1〜2のルチル
型微粒子二酸化チタン組成物の方が比較例1のルチル型
微粒子二酸化チタンより透過率が大きく、むしろ透明性
が優れていた。なお、実施例1のルチル型微粒子二酸化
チタン組成物と実施例2のルチル型微粒子二酸化チタン
組成物とでは、透過率の差はほとんどなく、それぞれの
分光曲線を図示しても、重なってしまうので、第3図で
は、実施例1のルチル型微粒子二酸化チタン組成物の分
光曲線と実施例2のルチル型微粒子二酸化チタンの分光
曲線を同一の曲線で示している。
Further, as shown in FIG. 3, the rutile-type fine particle titanium dioxide compositions of Examples 1 and 2 show only a very small transmittance in a wavelength region smaller than 400 nm (that is, ultraviolet), and exhibit ultraviolet absorption. Had. Further, in the visible part (the part having a wavelength of about 400 nm or more), the transmittance of the rutile-type particulate titanium dioxide compositions of Examples 1 and 2 is higher than that of the rutile-type particulate titanium dioxide of Comparative Example 1, and the transparency is rather high. It was excellent. Note that there is almost no difference in transmittance between the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of Example 1 and the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of Example 2, and even if the respective spectral curves are shown, they overlap. In FIG. 3, the same curve shows the spectral curve of the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of Example 1 and the spectral curve of the rutile-type fine particle titanium dioxide of Example 2.

(2)耐候性および耐光変色性試験 耐候性および耐光変色性試験にあたっての塗料作成条
件、塗膜作成条件、暴露条件、光沢測定条件および色差
測定条件は下記の通りである。なお、この耐候性および
耐光変色性試験では、本発明のルチル型微粒子二酸化チ
タン組成物は顔料級二酸化チタンに対してどの程度の耐
候性および耐光変色性を有するかを明らかにするため
に、対照例1として平均粒子径0.27μmの顔料級二酸化
チタン〔テイカ社製JR−701(商品名)〕の耐候性およ
び耐光変色性について試験した結果についても併せて示
す。
(2) Weather resistance and light discoloration resistance test The paint preparation conditions, coating film preparation conditions, exposure conditions, gloss measurement conditions, and color difference measurement conditions for the weather resistance and light discoloration resistance tests are as follows. In this weather resistance and light discoloration resistance test, the rutile type fine particle titanium dioxide composition of the present invention was used as a control to clarify the degree of weather resistance and light discoloration resistance to pigment grade titanium dioxide. As Example 1, the results of a test on the weather resistance and light discoloration resistance of a pigment-grade titanium dioxide having an average particle diameter of 0.27 μm [JR-701 (trade name) manufactured by Teika Co., Ltd.] are also shown.

(2)−1 塗料作成条件 (a) 下記配合割合で各材料を内容積200mlの瓶中に
仕込み、ペイントシェーカーで2時間分散して、ミルベ
ースを作成した。
(2) -1 Paint preparation conditions (a) Each material was charged into a bottle having an inner volume of 200 ml at the following compounding ratio, and dispersed for 2 hours with a paint shaker to prepare a mill base.

二酸化チタン試料 8.0g アクリル樹脂(50%) 16.0g 混合溶剤 24.0g ジルコンビーズ(0.8mm) 250g 上記のアクリル樹脂は前記同様に大日本インキ化学工
業社製のアクリディック47−712(商品名)であり、混
合溶剤はトルエン/キシレン/酢酸エチル/ブチルセロ
ソルブ=5/2/2/1(容量比)の混合溶剤である。
Titanium dioxide sample 8.0 g Acrylic resin (50%) 16.0 g Mixed solvent 24.0 g Zircon beads (0.8 mm) 250 g The above acrylic resin is Acrydic 47-712 (trade name) manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, in the same manner as above. The mixed solvent is a mixed solvent of toluene / xylene / ethyl acetate / butyl cellosolve = 5/2/2/1 (volume ratio).

(b) 上記(a)で得られたミルベースに、さらに下
記の割合で樹脂および溶剤を加え、混合して塗料を作成
した。
(B) To the mill base obtained in (a) above, a resin and a solvent were further added at the following ratios and mixed to prepare a paint.

アクリル樹脂(50%) 6.4g メラミン樹脂(60%) 8.0g 混合溶剤 4.0g 上記アクリル樹脂および混合溶剤は前記使用のものと
同様のものであり、メラミン樹脂は大日本インキ化学工
業社製のスーパーベッカミン2−117(商品名)で、括
弧内の数値はその固形分濃度を示している。
Acrylic resin (50%) 6.4 g Melamine resin (60%) 8.0 g Mixed solvent 4.0 g The acrylic resin and mixed solvent are the same as those used above, and the melamine resin is a supermarket manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. In Becamine 2-117 (trade name), the numerical value in parentheses indicates the solid content concentration.

(2)−2 塗膜作成条件 上記(2)−1で作成した塗料に上記同様の混合溶剤
〔トルエン/キシレン/酢酸エチル/ブチルセロソルブ
=5/2/2/1(容量比)の混合溶剤〕を添加してフォード
カップ#4で14秒に調整し、それを処理鋼板上に乾燥膜
厚が25μmになるようにスプレー塗装し、8分間室温で
セッティングした後、140℃で30分間焼付けし、塗膜を
硬化させた。
(2) -2 Conditions for preparing coating film A mixed solvent similar to the above [a mixed solvent of toluene / xylene / ethyl acetate / butyl cellosolve = 5/2/2/1 (volume ratio)] was applied to the coating material prepared in (2) -1. Was adjusted to 14 seconds with a Ford cup # 4, spray-coated on a treated steel sheet so that the dry film thickness became 25 μm, set at room temperature for 8 minutes, and baked at 140 ° C. for 30 minutes, The coating was cured.

(2)−3 暴露条件 上記のように処理鋼板上に塗膜を形成した試験板を下
記の条件で促進暴露および屋外暴露した。
(2) -3 Exposure conditions The test plate having the coating film formed on the treated steel plate as described above was subjected to accelerated exposure and outdoor exposure under the following conditions.

(a)促進暴露条件 イ.試験機 サンシャイン・スーパーロングライフ・ウエザ・
オメータWEL−SUN−HCH型(スガ試験機社製、商品名) ロ.運転条件 試験槽温度 40℃ ブラック・パネル温度 63±3℃ 降雨時間 18分 周期 120分 1サイクル 60時間 シャワー水 イオン交換水 (b)屋外暴露条件 暴露地 岡山市 暴露条件 南面30度 パネル洗浄 1カ月毎 (2)−4 光沢測定条件 グロスメーター〔スガ試験機社製UGV−4D(商品
名)〕により、暴露前後の塗膜の20゜−20゜の鏡面反射
光沢値(促進暴露時)および60゜−60゜鏡面反射光沢値
(屋外暴露時)を測定し、下記の式により光沢保持率を
求める。
(A) Accelerated exposure conditions a. Testing Machine Sunshine Super Long Life Weather
Ometer WEL-SUN-HCH type (Suga Test Instruments Co., Ltd., trade name) b. Operating conditions Test tank temperature 40 ° C Black panel temperature 63 ± 3 ° C Rainfall time 18 minutes Cycle 120 minutes 1 cycle 60 hours Shower water Ion-exchanged water (b) Outdoor exposure conditions Exposure location Okayama city Exposure conditions South side 30 degrees Panel cleaning 1 month Each (2) -4 Gloss measurement conditions Specular gloss value (at accelerated exposure) and 20 ゜ -20 ゜ of the coating film before and after exposure were measured with a gloss meter [UGV-4D (trade name) manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). The {-60} specular reflection gloss value (when exposed outdoors) is measured, and the gloss retention is determined by the following equation.

この光沢保持率が大きいほど、耐候性が良好であるこ
とを示す。
The greater the gloss retention, the better the weather resistance.

(2)−5 色差測定条件 色差計〔スガ試験機社製SM−5(商品名)〕により、
暴露前後の塗膜のL、a、b値を測定して、△Eを算出
し、耐光変色性の評価をする。
(2) -5 Color difference measurement conditions The color difference meter [SM-5 (trade name) manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.]
The L, a, and b values of the coating film before and after exposure are measured, ΔE is calculated, and the light discoloration resistance is evaluated.

なお、△E値は下記の式によって算出されるものであ
り、式中のL1、a1、b1値は暴露前の測定値で、L2、a2
b2値は暴露後の測定値である。この△E値が小さいほ
ど、耐光変色性が良好であることを示す。
The ΔE value is calculated by the following equation, where the L 1 , a 1 , and b 1 values are measured values before exposure, and are L 2 , a 2 ,
b 2 values are measured after exposure. The smaller the ΔE value, the better the light discoloration resistance.

(2)−6 耐候性および耐光変色性試験結果 促進暴露時の耐候性および耐光変色性の試験結果を第
2表に、屋外暴露時の耐候性試験結果を第3表に示す。
(2) -6 Weather resistance and light discoloration resistance test results Table 2 shows the weather resistance and light discoloration resistance test results during accelerated exposure, and Table 3 shows the weather resistance test results during outdoor exposure.

第2表に示すように、促進暴露時の耐候性試験では、
実施例1〜2のルチル型微粒子二酸化チタン組成物は、
比較例1のルチル型微粒子二酸化チタンに比べて、光沢
保持率が大きく、対照例1の顔料級二酸化チタンと同等
またはそれ以上の優れた耐候性を有していた。また、耐
光変色性試験においても、実施例1〜2のルチル型微粒
子二酸化チタン組成物は、比較例1のルチル型微粒子二
酸化チタンに比べて、△Eが小さく、対照例1の顔料級
二酸化チタンと同程度の優れた耐光変色性を有してい
た。
As shown in Table 2, in the weathering test during accelerated exposure,
Rutile-type fine particle titanium dioxide compositions of Examples 1 and 2,
Compared to the rutile-type fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1, the gloss retention was large, and the weather resistance was equal to or higher than that of the pigment-grade titanium dioxide of Comparative Example 1. Also, in the light discoloration resistance test, the rutile-type fine particle titanium dioxide compositions of Examples 1 and 2 have smaller ΔE than the rutile-type fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1, and the pigment-grade titanium dioxide of Comparative Example 1 It had excellent light discoloration resistance comparable to that of.

また、第3表に示すように、屋外暴露時の耐候性試験
においても、実施例1〜2のルチル型微粒子二酸化チタ
ン組成物は、比較例1のルチル型微粒子二酸化チタンに
比べて、光沢保持率が大きく、対照例1の顔料級二酸化
チタンと同等またはそれ以上の優れた耐候性を有してい
た。
Further, as shown in Table 3, in the weather resistance test at the time of outdoor exposure, the rutile-type fine particle titanium dioxide compositions of Examples 1 and 2 exhibited higher gloss retention than the rutile-type fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1. The ratio was large, and it had excellent weather resistance equal to or higher than that of the pigment-grade titanium dioxide of Comparative Example 1.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明のルチル型微粒子二酸化
チタン組成物は、耐候性および耐光変色性が優れてい
る。また、本発明のルチル型微粒子二酸化チタン組成物
は、透明性および紫外線吸収性を有しており、耐候性お
よび耐光変色性の向上に伴う透明性および紫外線吸収性
の低下がない。
As described above, the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of the present invention is excellent in weather resistance and light discoloration resistance. Further, the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of the present invention has transparency and ultraviolet absorption, and there is no decrease in transparency and ultraviolet absorption due to improvement in weather resistance and light discoloration resistance.

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

第1図は参考例1のルチル型微粒子二酸化チタン組成物
および比較例1のルチル型微粒子二酸化チタンのX線回
折図である。第2図は参考例1のルチル型微粒子二酸化
チタン組成物および比較例1のルチル型微粒子二酸化チ
タンの粒度分布曲線を示す図である。第3図は実施例1
〜2のルチル型微粒子二酸化チタン組成物および比較例
1の微粒子二酸化チタンの分光曲線を示す図である。
FIG. 1 is an X-ray diffraction diagram of the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of Reference Example 1 and the rutile-type fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1. FIG. 2 is a diagram showing the particle size distribution curves of the rutile-type fine particle titanium dioxide composition of Reference Example 1 and the rutile-type fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1. FIG. 3 shows the first embodiment.
2 is a diagram showing spectral curves of the rutile-type fine particle titanium dioxide compositions of Comparative Examples 1 and 2 and the fine particle titanium dioxide of Comparative Example 1. FIG.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ルチル型微粒子二酸化チタンの粒子表面
を、ZrO2に換算して0.5〜8.0重量%(TiO2基準)のジル
コニウムの酸化物およびAl2O3に換算して1.0〜40.0重量
%(TiO2基準)のアルミニウムの酸化物で被覆し、その
ジルコニウムの酸化物およびアルミニウムの酸化物上に
ZrO2に換算して0.5〜5.0重量%(TiO2基準)のジルコニ
ウムの水和酸化物を沈着させ、さらにその上にAl2O3
換算して1.0〜10.0重量%(TiO2基準)のアルミニウム
の水和酸化物を沈着させた平均粒子径が0.01〜0.07μm
の高耐候性および高耐光変色性のルチル型微粒子二酸化
チタン組成物。
1. A particle surface of rutile-type fine particle titanium dioxide is converted to ZrO 2 in an amount of 0.5 to 8.0% by weight (based on TiO 2 ) and 1.0 to 40.0% by weight in terms of zirconium oxide and Al 2 O 3. Coated with aluminum oxide (based on TiO 2 ), and on the zirconium oxide and aluminum oxide
In terms of ZrO 2 0.5 to 5.0 wt% of deposited zirconium oxide hydrate of (TiO 2 basis), 1.0 to 10.0 wt% in terms further Al 2 O 3 thereon (TiO 2 basis) Average particle size of hydrated aluminum oxide deposited is 0.01-0.07μm
Rutile-type fine particle titanium dioxide composition having high weather resistance and high light tarnish resistance.
【請求項2】平均粒子径が0.001〜0.07μmのルチル型
微粒子二酸化チタンを水に分散させ、 該分散液にジルコニウムの水溶性塩およびアルミニウム
の水溶性塩を添加し、中和することにより、上記微粒子
二酸化チタンの粒子表面にZrO2に換算して0.5〜8.0重量
%(TiO2基準)のジルコニウムの水和酸化物およびAl2O
3に換算して1.0〜40.0重量%(TiO2基準)のアルミニウ
ムの水和酸化物を沈着させ、 ついで、300〜750℃で1〜12時間焼成し、ジルコニウム
の水和酸化物およびアルミニウムの水和酸化物をそれぞ
れジルコニウムの酸化物およびアルミニウムの酸化物に
酸化して、ルチル型微粒子二酸化チタンの粒子表面をZr
O2に換算して0.5〜8.0重量%(TiO2基準)のジルコニウ
ムの酸化物およびAl2O3に換算して1.0〜40.0重量%(Ti
O2基準)のアルミニウムの酸化物で被覆したルチル型微
粒子二酸化チタン組成物を作製し、 つぎに、上記ルチル型微粒子二酸化チタン組成物を水に
分散させ、 該分散液にジルコニウムの水溶性塩を添加し、中和する
ことにより、上記ルチル型微粒子二酸化チタン組成物の
ジルコニウムの酸化物およびアルミニウムの酸化物上に
ZrO2に換算して0.5〜5.0重量%(TiO2基準)のジルコニ
ウムの水和酸化物を沈着させ、ついでアルミニウムの水
溶性塩を添加し、中和することにより、上記ジルコニウ
ムの水和酸化物上にAl2O3に換算して1.0〜10.0重量%
(TiO2基準)のアルミニウムの水和酸化物を沈着させる
ことを特徴とする請求項1記載の高耐候性および高耐光
変色性のルチル型微粒子二酸化チタン組成物の製造方
法。
2. Rutile-type fine particle titanium dioxide having an average particle diameter of 0.001 to 0.07 μm is dispersed in water, and a water-soluble salt of zirconium and a water-soluble salt of aluminum are added to the dispersion to neutralize the dispersion. 0.5 to 8.0% by weight (based on TiO 2 ) of hydrated oxide of zirconium and Al 2 O on the surface of the fine titanium dioxide particles in terms of ZrO 2
A hydrated oxide of aluminum is deposited in an amount of 1.0 to 40.0% by weight (based on TiO 2 ) in terms of 3 , and then calcined at 300 to 750 ° C. for 1 to 12 hours to obtain a hydrated oxide of zirconium and water of aluminum. The oxidized oxide is oxidized to zirconium oxide and aluminum oxide, respectively, so that the surface of the rutile-type fine titanium dioxide particles becomes Zr.
In terms of O 2 0.5 to 8.0 wt% in terms oxide of zirconium (TiO 2 basis) and the Al 2 O 3 1.0 to 40.0% by weight (Ti
A rutile-type particulate titanium dioxide composition coated with an oxide of aluminum (based on O 2 ) was prepared. Next, the rutile-type particulate titanium dioxide composition was dispersed in water, and a water-soluble salt of zirconium was added to the dispersion. By adding and neutralizing, on the zirconium oxide and the aluminum oxide of the rutile-type fine particle titanium dioxide composition,
The hydrated oxide of zirconium is deposited by depositing 0.5 to 5.0% by weight (based on TiO 2 ) of hydrated oxide of zirconium in terms of ZrO 2 , and then adding and neutralizing a water-soluble salt of aluminum. 1.0 to 10.0% by weight in terms of Al 2 O 3
2. The process for producing a rutile-type particulate titanium dioxide composition according to claim 1, wherein a hydrated oxide of aluminum (based on TiO2) is deposited.
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