JPH01167229A - 二酸化チタン粉末の製造方法 - Google Patents
二酸化チタン粉末の製造方法Info
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- JPH01167229A JPH01167229A JP63293727A JP29372788A JPH01167229A JP H01167229 A JPH01167229 A JP H01167229A JP 63293727 A JP63293727 A JP 63293727A JP 29372788 A JP29372788 A JP 29372788A JP H01167229 A JPH01167229 A JP H01167229A
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はチタンアルコラートを加水分解することにより
二酸化チタン粉末を製造する方法に関するものである。
二酸化チタン粉末を製造する方法に関するものである。
二酸化チタン粉末は、正の温度特性を有する多層コンデ
ンサまたは非線形抵抗のような広範囲の種々の電子部品
を製造するための重要な出発原料である。電子部品の品
質改善ならびに前記電子部品を製造する際のプロセス制
御の改善という常に存在する要求は、出発原料に厳しい
必要条件を課している。焼結処理において生成するセラ
ミック物体の微細構造はほとんど使用した出発原料の粉
末特性(粒度、粒度分布、粒径、化学量論、相組成)に
よって決まる。特に、限定された粒度、丸味を帯びた形
状および狭い範囲の粒度分布を有する粉末粒子が要望さ
れている。しかも、出発原料は高純度であることが必要
である。さらに、大規模な製造が経済的である場合には
、出発原料の製造に使用される方法は低コストでありか
つ製造に関して長い時間を必要としないことが必要であ
る。
ンサまたは非線形抵抗のような広範囲の種々の電子部品
を製造するための重要な出発原料である。電子部品の品
質改善ならびに前記電子部品を製造する際のプロセス制
御の改善という常に存在する要求は、出発原料に厳しい
必要条件を課している。焼結処理において生成するセラ
ミック物体の微細構造はほとんど使用した出発原料の粉
末特性(粒度、粒度分布、粒径、化学量論、相組成)に
よって決まる。特に、限定された粒度、丸味を帯びた形
状および狭い範囲の粒度分布を有する粉末粒子が要望さ
れている。しかも、出発原料は高純度であることが必要
である。さらに、大規模な製造が経済的である場合には
、出発原料の製造に使用される方法は低コストでありか
つ製造に関して長い時間を必要としないことが必要であ
る。
二酸化チタン粉末は種々の方法によって製造されている
が、これらの方法はいずれも生成した粉末の粒度および
粒度分布を望ましい範囲に再現可能に調整する点に関し
ても、その効率に関しても最適な結果を与えない。
が、これらの方法はいずれも生成した粉末の粒度および
粒度分布を望ましい範囲に再現可能に調整する点に関し
ても、その効率に関しても最適な結果を与えない。
二酸化チタンの大規模な製造は硫酸または塩酸を使用し
て鉱石を分解することによって行われている。チタンは
生成した硫酸チタン溶液から加水分解によって二酸化チ
タンとして沈澱する。塩酸を使用して分解を行う場合に
は、四塩化チタンが生成し、これは水溶液中で加水分解
するか、あるいは蒸気状態において酸化性ガスを作用さ
せることにより二酸化チタンに転化する。生成する二酸
化チタン粉末は製造方法によってはFe+ Aff+
S+およびCρのような外来イオンの存在に起因する高
度の不純物を示す。硫酸法では不規則な形状を有する極
めて粗粒であって高度に凝集した粉末粒子が得られる。
て鉱石を分解することによって行われている。チタンは
生成した硫酸チタン溶液から加水分解によって二酸化チ
タンとして沈澱する。塩酸を使用して分解を行う場合に
は、四塩化チタンが生成し、これは水溶液中で加水分解
するか、あるいは蒸気状態において酸化性ガスを作用さ
せることにより二酸化チタンに転化する。生成する二酸
化チタン粉末は製造方法によってはFe+ Aff+
S+およびCρのような外来イオンの存在に起因する高
度の不純物を示す。硫酸法では不規則な形状を有する極
めて粗粒であって高度に凝集した粉末粒子が得られる。
約1〜2μmの粒度を有する粉末粒子を得るには、粉砕
処理が必要であり、この処理によって粉末中に不純物が
入る。塩酸法では二酸化チタン微粉末が得られるが、こ
の粉末は高度に凝集している。
処理が必要であり、この処理によって粉末中に不純物が
入る。塩酸法では二酸化チタン微粉末が得られるが、こ
の粉末は高度に凝集している。
丸味を帯びた粒形を有する凝集していない二酸化チタン
粒子を製造する方法は知られているが、ある用途にとっ
てはその粒度が小さずぎる。例えば、[コミティ・オフ
゛・アメリカン・セラミンクス・ソサエティ(Comm
、八m、 Cer、 SOC,)J 1982年12月
、0199〜C201頁には、脱イオン水を使用してチ
タンアルコラートを加水分解することにより、丸味を帯
びた粒形および高い純度を有する二酸化チタン粒子を製
造する方法が開示されている。
粒子を製造する方法は知られているが、ある用途にとっ
てはその粒度が小さずぎる。例えば、[コミティ・オフ
゛・アメリカン・セラミンクス・ソサエティ(Comm
、八m、 Cer、 SOC,)J 1982年12月
、0199〜C201頁には、脱イオン水を使用してチ
タンアルコラートを加水分解することにより、丸味を帯
びた粒形および高い純度を有する二酸化チタン粒子を製
造する方法が開示されている。
さらに、r J、 Coal、 and Interf
、 Sc、) 95 (1983)128〜239頁に
は、水蒸気を使用してチタンアルコラートエーロゾルを
加水分解することにより丸味を帯びた形状を有する二酸
化チタン粒子を製造する方法が開示されている。しかし
、これらの二つの既知方法は粒径0.1〜0.7μmの
粉末粒子を製造することができるにすぎない。
、 Sc、) 95 (1983)128〜239頁に
は、水蒸気を使用してチタンアルコラートエーロゾルを
加水分解することにより丸味を帯びた形状を有する二酸
化チタン粒子を製造する方法が開示されている。しかし
、これらの二つの既知方法は粒径0.1〜0.7μmの
粉末粒子を製造することができるにすぎない。
また、rJ、 Co11. and Interf、
Sc、 J 51(1977)、 302〜311頁
には、四塩化チタンを塩酸中で 304′−陰イオンの
存在下に周囲温度より高い反応温度(98°C)におい
て加水分解することにより、丸味を帯びた粒形を有する
二酸化チタン粉末を製造する方法が開示されている。粒
度は反応時間(22〜47日間)および反応濃度によっ
て0.8〜4μmの範囲で変動する。この回分法は長い
反応時間を必要とするので、大規模な生産では極めてコ
ストが高くなる。しかも、四塩化チタンを塩酸中で30
4′−陰イオンの存在下に加水分解すると、無機イオン
に汚染されている二酸化チタン粉末が生成する。
Sc、 J 51(1977)、 302〜311頁
には、四塩化チタンを塩酸中で 304′−陰イオンの
存在下に周囲温度より高い反応温度(98°C)におい
て加水分解することにより、丸味を帯びた粒形を有する
二酸化チタン粉末を製造する方法が開示されている。粒
度は反応時間(22〜47日間)および反応濃度によっ
て0.8〜4μmの範囲で変動する。この回分法は長い
反応時間を必要とするので、大規模な生産では極めてコ
ストが高くなる。しかも、四塩化チタンを塩酸中で30
4′−陰イオンの存在下に加水分解すると、無機イオン
に汚染されている二酸化チタン粉末が生成する。
本発明の目的は冒頭に記載した種類の方法を改善して、
丸味を帯びた粒形および0.7μmより大きい所望の粒
度を有する高純度二酸化チタンの単分散粒子を比類間短
い時間の処理で経済的に製造することができる方法を提
供することにある。
丸味を帯びた粒形および0.7μmより大きい所望の粒
度を有する高純度二酸化チタンの単分散粒子を比類間短
い時間の処理で経済的に製造することができる方法を提
供することにある。
本発明においては、a) 窒素雰囲気下に10 M酢酸
水溶液およびエタノール水溶液を逐次チタンアルコラー
トに添加してこれらを反応させ、b)24時間の反応時
間の後に生成した二酸化チタンからなる沈澱を液相から
分離し、C) この沈澱を脱イオン水に次いでp119
のアンモニア水溶液で洗浄し、d) 固相上液相とを分
離することを特徴とする二酸化チタン粉末の製造方法に
より、この目的を達成する。
水溶液およびエタノール水溶液を逐次チタンアルコラー
トに添加してこれらを反応させ、b)24時間の反応時
間の後に生成した二酸化チタンからなる沈澱を液相から
分離し、C) この沈澱を脱イオン水に次いでp119
のアンモニア水溶液で洗浄し、d) 固相上液相とを分
離することを特徴とする二酸化チタン粉末の製造方法に
より、この目的を達成する。
本発明の有利な他の例においては、工程すによって得た
液相から後沈澱させることによって生成した二酸化チタ
ンを液相から分離し、次いで3B以内に工程Cおよびd
によって処理する。
液相から後沈澱させることによって生成した二酸化チタ
ンを液相から分離し、次いで3B以内に工程Cおよびd
によって処理する。
チタンアルコラートとしては、エタノールに溶解してい
るチタンテトラエトキシドを使用するのが有利である。
るチタンテトラエトキシドを使用するのが有利である。
本発明方法によって特に次の利点が達成される:チタン
アルコラート、有機溶媒、有機酸および脱イオン水を使
用しているので、高純度粉末、すなわち無機の陽イオン
または陰イオンによって汚染されていない粉末が得られ
る。また、有機酸を使用しているので、チタンアルコラ
ートの加水分背中に、丸味を帯びた粒形および0.7〜
2.6μmの粒径を有する二酸化チタン粒子か生成する
ように、核形成および粒子の成長を制御することができ
る。このようにして得られた粒子は、濾過、遠心分離お
よび沈降のような従来の分離方法によって、粒径の異な
る複数個の部分に分割することができる。本発明方法の
特別な利点は、僅かに1日の反応時間の後に丸味を帯び
た粒形および1.5〜2.2μmの粒径を有する二酸化
チタン粒子が得られることである。本発明の他の利点は
、3日の反応時間の後に後沈澱させることによって、丸
味を帯びた粒形および0.7〜2.6μmの粒径を有す
る二酸化チタン粒子を製造することができることである
。後沈澱によって生成する粒子も粒径の異なる複数個の
部分に分割することができる。
アルコラート、有機溶媒、有機酸および脱イオン水を使
用しているので、高純度粉末、すなわち無機の陽イオン
または陰イオンによって汚染されていない粉末が得られ
る。また、有機酸を使用しているので、チタンアルコラ
ートの加水分背中に、丸味を帯びた粒形および0.7〜
2.6μmの粒径を有する二酸化チタン粒子か生成する
ように、核形成および粒子の成長を制御することができ
る。このようにして得られた粒子は、濾過、遠心分離お
よび沈降のような従来の分離方法によって、粒径の異な
る複数個の部分に分割することができる。本発明方法の
特別な利点は、僅かに1日の反応時間の後に丸味を帯び
た粒形および1.5〜2.2μmの粒径を有する二酸化
チタン粒子が得られることである。本発明の他の利点は
、3日の反応時間の後に後沈澱させることによって、丸
味を帯びた粒形および0.7〜2.6μmの粒径を有す
る二酸化チタン粒子を製造することができることである
。後沈澱によって生成する粒子も粒径の異なる複数個の
部分に分割することができる。
次に本発明を実施例について説明する。
実旅華−
2,01m1のチタンテトラエトキシドを不活性囲気下
に48m!のエタノール(変性)に溶解した。使用する
無水アルコールはマグネシウム片によって乾燥し、次い
で蒸留した。0.1mlの10 M酢酸水溶液をピペッ
トにより 0.2Mチタンエトキシド/エクノール?容
?夜によくかきまぜながら冷力■した。0゜54gの脱
イオン水を49.46m1の無水エタノールに?容解し
てエタノール水?容液をイ乍り、この水を容ン夜をチタ
ンアルコラート溶液と混合した。この際、エタノール水
溶液の添加は窒素雰囲気下に激しくかきまぜながら滴下
漏斗によって10分間以内に実施した。磁気かきまぜ機
を有利に使用することができた。両溶液を10分間強く
混合した後に、かきまぜ装置を止めた。二酸化チタン粒
子の沈澱をこの溶液中で24時間にわたって生成させ、
細孔径0.2μmの酢酸セルロースフィルタを使用して
沈澱を濾別した。粒子表面上のチタンアルコラートを完
全に加水分解するために、沈澱を50戚の脱イオン水中
に10分間分散させ、次いで遠心分離した。
に48m!のエタノール(変性)に溶解した。使用する
無水アルコールはマグネシウム片によって乾燥し、次い
で蒸留した。0.1mlの10 M酢酸水溶液をピペッ
トにより 0.2Mチタンエトキシド/エクノール?容
?夜によくかきまぜながら冷力■した。0゜54gの脱
イオン水を49.46m1の無水エタノールに?容解し
てエタノール水?容液をイ乍り、この水を容ン夜をチタ
ンアルコラート溶液と混合した。この際、エタノール水
溶液の添加は窒素雰囲気下に激しくかきまぜながら滴下
漏斗によって10分間以内に実施した。磁気かきまぜ機
を有利に使用することができた。両溶液を10分間強く
混合した後に、かきまぜ装置を止めた。二酸化チタン粒
子の沈澱をこの溶液中で24時間にわたって生成させ、
細孔径0.2μmの酢酸セルロースフィルタを使用して
沈澱を濾別した。粒子表面上のチタンアルコラートを完
全に加水分解するために、沈澱を50戚の脱イオン水中
に10分間分散させ、次いで遠心分離した。
この洗浄処理を3回繰り返した。次いで、生成した二酸
化チタン粉末をpFI9のアンモニア水溶液中に分散さ
せた。
化チタン粉末をpFI9のアンモニア水溶液中に分散さ
せた。
走査顕微鏡によって得た像から、1.5〜2.2μmの
範囲内の粒度を有する丸味を帯びた粒子が生成したこと
が分った。
範囲内の粒度を有する丸味を帯びた粒子が生成したこと
が分った。
X線回折分析によって、この粉末がX綿的に無定形であ
ることが分った。
ることが分った。
生成した二酸化チタン沈澱を濾別して得た濾液中で、二
酸化チタン粒子の後沈澱を行った。3日後に細孔径0.
2μmの酢酸セルロースフィルタを使用して沈澱を濾別
し、上述のうよに脱イオン水で4回洗浄した後にpH9
のアンモニア水溶液中に分散させた。固相と液相との分
離は遠心分離法によって行った。走査顕微鏡によって得
た像から、この後沈澱によって0.7〜2.6 μmの
範囲内の粒度を有する二酸化チタン粒子が得られたこと
が分った。
酸化チタン粒子の後沈澱を行った。3日後に細孔径0.
2μmの酢酸セルロースフィルタを使用して沈澱を濾別
し、上述のうよに脱イオン水で4回洗浄した後にpH9
のアンモニア水溶液中に分散させた。固相と液相との分
離は遠心分離法によって行った。走査顕微鏡によって得
た像から、この後沈澱によって0.7〜2.6 μmの
範囲内の粒度を有する二酸化チタン粒子が得られたこと
が分った。
一9=
手 続 補 正 書
平成元年 1月 9日
特許庁長官 吉 1) 文 毅 殿1、事件
の表示 昭和63年特許願第293727号 2、発明の名称 二酸化チタン粉末の製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペ
ンファブリケン 4、代理人 1、明細書第8頁第14行の「チタンアルコラート」を
「チタンアルコラート官能基」に訂正する。
の表示 昭和63年特許願第293727号 2、発明の名称 二酸化チタン粉末の製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペ
ンファブリケン 4、代理人 1、明細書第8頁第14行の「チタンアルコラート」を
「チタンアルコラート官能基」に訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、チタンアルコラートを加水分解することにより二酸
化チタン粉末を製造するに当り、a)窒素雰囲気下に1
0M酢酸水溶液およびエタノール水溶液を逐次チタンア
ルコラー トに添加してこれらを反応させ、 b)24時間の反応時間の後に生成した二酸化チタンか
らなる沈澱を液相から分離し、 c)この沈澱を脱イオン水に次いでpH9のアンモニア
水溶液で洗浄し、 d)固相と液相とを分離する ことを特徴とする二酸化チタン粉末の製造方法。 2、工程bによって得た液相から後沈澱させることによ
って生成した二酸化チタンを液相から分離し、次いで3
日以内に工程cおよびdによって処理する請求項1記載
の方法。 3、チタンアルコラートとしてエタノール中に溶解して
いるチタンテトラエトキシドを使用する請求項1または
2記載の方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873739854 DE3739854A1 (de) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | Verfahren zur herstellung von titandioxid-pulver |
DE3739854.7 | 1987-11-25 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP2634211B2 JP2634211B2 (ja) | 1997-07-23 |
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JP (1) | JP2634211B2 (ja) |
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DE (2) | DE3739854A1 (ja) |
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GB1489927A (en) * | 1974-08-10 | 1977-10-26 | Tioxide Group Ltd | Titanium dioxide carrier |
DE2817551C2 (de) * | 1978-04-21 | 1984-07-19 | Kronos Titan-Gesellschaft Mbh, 5090 Leverkusen | Titandioxidhydrat mit besonderer Struktur sowie seine Herstellung |
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JPS5650117A (en) * | 1979-10-01 | 1981-05-07 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacture of fine titanium oxide sphere |
JPS59223231A (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-15 | Teikoku Kako Kk | 疎水性ルチル型微粒子酸化チタンの製造法 |
US4543341A (en) * | 1983-12-23 | 1985-09-24 | Massachusetts Institute Of Technology | Synthesis and processing of monosized oxide powders |
JPS62220814A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | 液化ガスの蒸発量測定方法 |
US4732750A (en) * | 1986-08-11 | 1988-03-22 | Allied-Signal Inc. | Preparation of monodisperse titania by titanium alkoxide hydrolysis |
-
1987
- 1987-11-25 DE DE19873739854 patent/DE3739854A1/de not_active Withdrawn
-
1988
- 1988-11-22 JP JP63293727A patent/JP2634211B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-22 KR KR88015330A patent/KR960008623B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-11-23 DE DE8888202631T patent/DE3878177D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-11-23 EP EP88202631A patent/EP0318101B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-02 US US07/504,731 patent/US4999181A/en not_active Expired - Fee Related
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DE3739854A1 (de) | 1989-06-08 |
EP0318101A2 (de) | 1989-05-31 |
DE3878177D1 (de) | 1993-03-18 |
EP0318101A3 (en) | 1990-05-30 |
JP2634211B2 (ja) | 1997-07-23 |
EP0318101B1 (de) | 1993-02-03 |
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KR960008623B1 (en) | 1996-06-28 |
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