JPH02204326A - ルチル型着色微粒子二酸化チタン組成物及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 り呈上■且里分立 本発明は、淡赤褐色に着色され、かつ紫外線を選択的に
遮蔽するルチル型微粒子二酸化チタンに関する。

の　′　びその。　占 最大粒子径が１０μｍ以下である微粒子二酸化チタンは
、０．２〜０．４μｍの通常の二酸化チタン顔料と異な
った特徴を示すことは良く知られている。

例えば、紫外線遮蔽を目的として化粧品に使用する場合
、製品を肌色に仕上げる際は、有色顔料或いは染料等の
着色剤が併用される。しかしながら、この様に他の着色
剤との混合使用による着色化は、化粧料及び塗料等の系
で色分れ或いは色分離等の不都合な現象をしばしば生ず
る。特開昭６１−２６４０６３号には、最大粒径が０．
１μｍの微粒子二酸化チタンに重量基準で脂肪酸換算で
１〜４０％、又Ｆｅ、０．換算で１〜４０％の塩基性高
級脂肪酸鉄塩を施した二酸化チタン微粒子が提案されて
いる、しかしながら、この様な二酸化チタンは疎水性で
あることから、溶剤系及び油系の分散媒中には容易に分
散するが、水系の分散媒中には均一に分散し難い欠点が
ある。

又、特開昭５９−９８００９号には、平均粒径０．０１
〜１μｍの二酸化チタン粒子に含水酸化鉄等の処理を施
し、濾過、洗浄、乾燥ないし焼成、粉砕の各工程を経て
製造されている。この様な製造法によれば、乾燥ないし
焼成工程に於て、酸化鉄又は含水酸化鉄があたかも接着
剤の様に作用するため、これら強固な凝集物を粉砕する
のに多量のエネルギーを必要とする欠点がある。

。　占　”るための 従って、本発明の課題は、透明性及び紫外線遮蔽効果を
損うことなく、微粒子そのものが淡赤褐色に着色され、
水系分散媒に分散し易い、しかも凝集物の解砕が容易な
アルミニウム、シリカ及び鉄の各酸化物あるいは水酸化
物を被覆した微粒子二酸化チタン組成物及びその製造法
を提供することである。

本発明によれば、例えば特開昭５９−２２３２３１の製
造法に従って製造された最大粒径０．１μｍ以下、好ま
しくは０．０１〜０．１　ａ　ｍの微粒子二酸化チタン
を用い、該微粒子二酸化チタンにアルミニウム、シリカ
及び鉄の酸化物或いは水酸化物を、各々Ａｌ２Ｏ３、Ｓ
ｉＯ２，Ｆ＋ＪＯｓとして二酸化チタンに対し工〜１０
重置％共沈被覆することによりルチル型着色微粒子二酸
化チタンが提供される。

最大粒子径が０．１１！ｍ以下が特に好ましい理由は、
可視光線（３８０〜８１０ｎｍ）の半波長以上の粒子径
になると、可視光線の反射による隠蔽性の出現、つまり
、透明性が失われてくるためである。理論的には、０．
１９μｍ以下であれば透明の筈であるが、実際は粒子の
接近効果或いは凝集によって、透明感が若干失われてい
る。本発明によれば、この様な粒子の接近効果及び粒子
の凝集が無く、微粒子チタン本来の透明感を発現する。

又、微粒子二酸化チタンはルチルの結晶構造を持ってい
る。このルチル構造をしたチタンは、アナタース或いは
無定形の結晶構造のチタンに比べ、耐先安定性が優れて
いる特徴がある。通常、ルチル構造を持たせるためには
、アナタース型或いは無定形チタンから出発するとすれ
ば、５００°Ｃ以上好ましくはｓ　ｏ　ｏ　’ｃ以上の
高温で焼成する必要がある。しかしながら、この焼成段
階に於て粒子の異常成長により粒度分布巾が広くなり、
透明感が失われる欠点がある。本発明によれば、焼成す
ることなくルチルの結晶構造を持っているため、この様
な欠点は全く無い。

又、本発明による微粒子二酸化チタンの粒子径は元来ル
チル結晶であるため、比較的低温（１５０〜８００°Ｃ
）で粒子成長のコントロールができるため、粒度分布巾
の狭い目的の微粒子を得ることができる。

更に、本発明によれば、最大粒径が０．１μｍ以下、好
ましくは０．０１〜０．１μｍのルチル型微粒子二酸化
チタンの水性懸濁液に、アルミニウム、シリカ及び鉄の
各水溶性塩を添加し、アルミニウム、シリカ及び鉄の酸
化物或いは水酸化物を、微粒子二酸化チタンに対しＡｌ
ｚｏｌ　、　Ｓｉｎｇ、　ＦｅｚＯ３として各々１〜１
０重量％共沈被覆し、次いで濾過、洗浄、乾燥、粉砕す
ることを特徴とするルチル型着色微粒子二酸化チタンの
製造法が提供される。

アルミニウム、シリカ及び鉄の酸化物又は水酸化物を共
沈させることが特に好ましい理由は、これら３成分比を
調節することにより着色の範囲が広がることの他に、塗
料、化粧料、インキ或いは樹脂練り込み等に使用した場
合、その分散性、耐候性、耐光性及び肌ざわり等を改善
する点にある。

本発明によるルチル型微粒子二酸化チタンは、鉄の酸化
物或いは水酸化物が被覆されていることから、それ自体
淡赤褐色を呈しているため、他の着色剤を併用すること
なく着色できるので、例えば塗料、インキ或いは化粧料
に配合した場合色分れ或いは色分離等の不都合な現象を
防止することができる。

又、本発明によるルチル型微粒子二酸化チタンは、アル
ミニウム、シリカ及び鉄の酸化物或いは水酸化物をルチ
ル型微粒子二酸化チタン表面に共沈させていることから
、濾過、洗浄、乾燥後の凝葉物は非常にソフトであり、
最終粉砕は少量のエネルギーで凝集物の解砕が可能であ
る。

実施例１ 平均粒子径４０ｍμのルチル型微粒子二酸化チタンｉｏ
００ｇを水に５０　ｇ／ｌの濃度に懸濁した。この懸濁
液に、微粒子チタンに対しＳｉｎｇとして５重量％の水
ガラスを攪拌しながら投入し、続いて、微粒子チタンに
対しＡＩ、Ｏ，とじて５重量％のアルミン酸ソーダを投
入した。その後、攪拌を継続しなから８０゛Ｃに昇温し
た１次に、温度を８０′Ｃに保ちながら硫酸鉄を、微粒
子チタンに対しＦｅ２０ｚとして５重量％投入し、十分
撹拌した後、ｐ　Ｈが７．０になるよう硫酸を投入し、
１時間熟成した。この様にして得られた懸濁液を濾過し
、１５１の水で洗浄した。

この様にして得られた脱水ケーキを１１０°Ｃで乾燥し
た。この乾燥物は、極めて凝集力が弱く、ニックアトマ
イザ−で容易に粉砕できた。

この粉砕物を水にｇ濁させたところ、■昼夜後も懸濁状
態が保たれていた。

この粉砕物の表面に処理されたＰｅ化合物は、Ｘ線回折
により結晶構造を持っていないことが判明した。

比較例１ 実施例１に使用したルチル型微粒子二酸化チタンの代り
に、平均粒子径０．２７　ａ　ｍのルチル型二酸化チタ
ン顔料を用いる外は、実施例１と同様の処理を実施した
。

比較例２ 特開昭６１−２６４０６３号実施例１の方法に準じ、実
施例１と同じ微粒子チタン１０００ｇを５０　ｇ／ｌの
懸濁液にした後、塩基性硫酸第二鉄水溶液をＦｅｚＯ＋
とじて、ＴｉＯ□に対し５％投入し、９０’Ｃに加熱し
た。この懸濁液にステアリン酸ソーダ（有効成分７５％
）１２０ｇを添加し、６０分間この状態を保持した。次
いで、苛性ソーダ水溶液でｐＨを４．５に調整し、３０
分熟成した。その後、苛性ソーダ水溶液を追加してｐＨ
を７．０にし、更に３０分熟成した。

その後は、実施例１と同様の処理を実施した。

比較例３ 特開昭５９−９８００９号実施例１の方法に準じ、塩化
第二鉄（ＦｅＣｈ　　・６ＨｚＯ）　１６０　ｇを１０
ｋｇの水に溶解した後、この水溶液に実施例１と同じ微
粒子二酸化チタン１　ｋｇを攪拌しながら添加し、均一
に分散させた。この懸濁液に５％酢酸ソーダ水溶液１０
．５　ｋｇを徐々に加えてｐ　Ｈ４，５とした後、８０
°Ｃで１時間熟成した。この後ＩＮの苛性ソーダ水溶液
でｐＨを８．０に調整した。

その後は、実施例１と同様の処理を実施した。

実施例および比較例によって製造した被覆二酸化チタン
微粒子の性能をテストした。結果を次表に示す。

（以下余白） 手続補正書 １．事件の表示 平成１年特許願第２１９２５号 ２、　発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　　帝国化工株式会社 ４、代理人 自　　発 ６、補正による増加する発明の数　なし補正の内容 １、　　明細書第２頁第７行の［最大粒子径が１０ｔＩ
ｍ以下である微粒子二酸化」を「最大粒子径が０．１μ
ｍ以下である微粒子二酸化」に訂正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒子表面にアルミニウム、シリカ及び鉄の酸化物
   あるいは水酸化物の処理を施したルチル型微粒子二酸化
   チタンであって、該二酸化チタンの最大粒子径が０．１
   μｍ以下であり、該アルミニウム、シリカ及び鉄の酸化
   物あるいは水酸化物の量がＡｌ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ＿２
   及びＦｅ＿２Ｏ＿３に換算してそれぞれ１〜１０重量％
   （ＴｉＯ＿２基準）であることを特徴とするルチル型着
   色微粒子二酸化チタン組成物。
2. （２）最大粒子径が０．１μｍ以下の二酸化チタンの粒
   子表面にアルミニウム、シリカ及び鉄の酸化物或いは水
   酸化物をＡｌ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ＿２およびＦｅ＿２Ｏ
   ＿３に換算して各々１〜１０重量％（ＴｉＯ＿２基準）
   共沈被覆することを特徴とするルチル型着色微粒子二酸
   化チタン組成物の製造方法。