JPH0251944B2

JPH0251944B2 -

Info

Publication number: JPH0251944B2
Application number: JP56052693A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Matsunaga; Masashi Sakamoto; Teruo Usami; Sho Tokumoto
Original assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1981-04-08
Filing date: 1981-04-08
Publication date: 1990-11-09
Also published as: JPS57167357A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は白色度及び耐光性が改善された二酸化
チタン顔料の製造方法に関し、特に高度の耐光性
と優れた白色度が要求される合成樹脂化粧板に好
適な二酸化チタン顔料の製造方法に関する。二酸化チタン顔料は、高い屈折率を有するとこ
ろから、白色顔料として有用なものであるが、他
方光化学的活性が強く、このため使用媒体系の耐
候性、耐光性をいちじるしく損なうことが多い。
古くから二酸化チタン顔料の光化学的耐久性を改
善するための多くの研究がなされてきている。前
記性能は、二酸化チタン顔料の使用分野が拡大さ
れるにともなつて、それぞれの使用媒体系での使
用条件に適応したより高度のものが要求されてき
ている。例えば基紙に合成樹脂を含浸させたもの
を積層した合成樹脂化粧板においては基紙を隠ぺ
いする二酸化チタン顔料は、白色度の非常に高い
ものであるとともに、含浸樹脂との光化学作用に
不活性な初期の白色度とその白色度を長時間保持
する耐光性とを有する性能のものが望まれてい
る。前記性能を付与すべく従来から種々の方法が提
案されている。例えば二酸化チタン水和物の〓焼
時に特定の金属化合物を添加したり、通常の表面
処理を施した二酸化チタン顔料を〓焼したりする
方法が知られているが、未だ前記性能は十分付与
されるには至つておらずその解決が望まれてい
る。本発明者等は、白色度及び耐光性の優れた二酸
化チタン顔料の製造法の開発について種々研究し
た結果、(1)二酸化チタン粒子上にアンチモンの水
和酸化物とアルミナ−シリカ共沈殿物とを被覆処
理したのち、〓焼すること、(2)アンチモンの水和
酸化物の被覆はアルミナ−シリカの共沈殿物の被
覆の前に行なうこと及び(3)アンチモンの水和酸化
物の被覆量は、アルミナ−シリカ共沈殿物の被覆
量に対して一定量以下の僅少量であることによつ
て、高度の耐候性能と、被覆処理後の〓焼過程で
の粒子成長、焼結、二次凝集などによる色調、分
散性の低下を実質的に来たさない優れた白色度と
を有する二酸化チタン顔料が得られることの知見
を得、本発明を完成したものである。すなわち本発明は、二酸化チタン粒子を含む水
性スラリー中でその粒子上に、該二酸化チタン重
量基準で、(1)Sb₂O₃として0.1％未満のアンチモン
の水和酸化物を被覆し、(2)次いでSiO₂として２
〜６％及びAl₂O₃として２〜６％から成るアルミ
ナ−シリカ共沈殿物を被覆し、しかる後該被覆二
酸化チタンを水性スラリーから回収して400〜800
℃で〓焼することを特徴とする二酸化チタン顔料
の製造方法である。本発明方法において、使用する二酸化チタンは
普通、硫酸チタン溶液やハロゲン化チタン溶液を
加水分解して得られる水和酸化チタンを〓焼した
り、或はハロゲン化チタンを気相酸化したりして
生成される。水性スラリーにする場合はこれらを
更に粉砕、分級処理して使用するのが好ましい。
二酸化チタン水性スラリーの顔料濃度は、被覆処
理操作を容易にするためにTiO₂の重量として100
〜800ｇ／好ましくは200〜500ｇ／に調整し、
温度は30〜90℃、好ましくは50〜80℃に維持する
のが望ましい。なお、本発明方法は、近時普及し
つつある塩素法二酸化チタン顔料の場合のよう
に、その優れた白色度を特長とするものにあつて
は、一層有用なものである。本発明方法において、二酸化チタン粒子表面に
アンチモンの水和酸化物を被覆するには、種々の
方法によつて行なうことができる。例えば二酸化
チタンの水性スラリーに水溶性アンチモン化合物
を添加し後、中和して二酸化チタン粒子表面上に
アンチモンの水和酸化物を沈殿させることによつ
て被覆することができる。アンチモンの水和酸化
物の被覆量は、二酸化チタン重量基準で0.1未満、
望ましくは0.02〜0.08％、特に望ましくは0.04〜
0.06％である。被覆量が0.1％以上である場合に
は、例えば合成樹脂化粧板に使用した場合に、光
による黄味の変色が大きくなり、一方前記被覆量
があまり少ない場合には、光による青味の変色が
大きくなるなど、いづれにしても耐光性の低下が
避けられない。次に、上記二酸化チタンにアルミナ−シリカ共
沈殿物を被覆する。この被覆は、種々の方法によ
つて行なうことができる。すなわち、水溶性アル
ミニウム化合物とケイ素の水溶性化合物を任意の
順序で添加した後、中和してそれらを共沈殿させ
ても、或は両者を添加しつつ同時に中和を行なつ
て共沈殿させることによつて被覆をすることがで
きる。本発明においてアルミナ−シリカ共沈殿物
とは、アルミニウムシリケートの含水物、アルミ
ニウムとケイ素の複合水和酸化物又はそれらの混
合物などを包含するものの意味である。それらは
Al₂O₃に対するSiO₂の重量比で0.3〜1.5の範囲で
あるのが望ましい。共沈殿物の被覆量は、二酸化
チタンの重量基準でSiO₂及びAl₂O₃としてそれぞ
れ２〜６％望ましくは３〜５％が適当である。被
覆量が前記範囲より少なきに過ぎる場合には十分
な耐光効果が得られず、また多きに過ぎる場合に
は耐光性以外の顔料物性に悪影響をおよぼし、い
ずれの場合も望ましくない。また本発明方法にお
いては、アルミニウムとケイ素の水和酸化物をそ
れぞれ単独で沈殿させてアルミナ−シリカ共沈殿
物を生成させない場合は、本願の所望の効果が得
られない。添加するアルミニウム化合物として
は、例えばアルミン酸ナトリウム、硫酸アルミニ
ウム、塩化アルミニウムなどを、またケイ素化合
物としては、例えばケイ酸ナトリウム、ケイ酸カ
リウムなどを使用することができる。アルミナ−
シリカ共沈殿物を沈殿させるために添加する中和
剤としては、例えば硫酸、塩酸、苛性アルカリ、
炭酸アルカリ、アンモニアなどを使用することが
できる。なお、本発明方法においては、アルミナ
−シリカ共沈殿物の被覆の前に例えばち密なケイ
素の水和酸化物で被覆してもよい。以上のようにして被覆された二酸化チタンをス
ラリーから別、洗浄して回収する。回収した二
酸化チタンケーキは400〜800℃で少なくとも30分
間〓焼して、二酸化チタン粒子表面に被覆された
アンチモンの水和酸化物及びアルミナ−シリカ共
沈殿物の一部又は全部を脱水する。〓焼温度が前
記範囲より低きに過ぎると本発明方法の十分な耐
光性効果がもたらされず、また高きに過ぎると白
色度が低下するとともに耐光性が著しく悪化す
る。このようにして得られた〓焼物を以後仕上粉
砕して二酸化チタン顔料製品が得られる。本発明方法によつて得られる二酸化チタン顔料
は、少量のアンチモンの水和酸化物被覆の上にア
ルミナ−シリカ共沈殿物が被覆されており、高度
の耐光性とともに優れた白色度を有するものであ
つて、特に高度の耐光性が要求される合成樹脂化
粧板のほか、プラスチツクスなどの分野において
有用であるとともに、また高度の耐候性が要求さ
れる高級工業用塗料などの分野の需要にもこたえ
得るものである。実施例１四塩化チタンの気相酸化反応で得られた二酸化
チタンの水性スラリー（400ｇ／）を70℃に加
熱し、Sb₂O₃として0.05％（TiO₂重量基準）の三
塩化アンチモン溶液（300ｇ／）を添加して20
分間撹拌した。この中へ水酸化ナトリウム溶液を
系のPHが10になるまで加えた後20分間撹拌した。
その後SiO₂として４％のケイ酸ナトリウム溶液
を加えて20分間撹拌後Al₂O₃として４％のアルミ
ン酸ナトリウム溶液を加えて20分間撹拌し、系の
PHが５〜６になるように硫酸を加えて中和しアル
ミナ−シリカ共沈殿物を被覆し60分間熟成させ
た。この後過し、洗浄して二酸化チタンケーキ
を得た。このようにして得られた二酸化チタンケーキを
電気炉中において600℃で１時間〓焼した後粉砕
して本発明方法による二酸化チタン顔料とした。実施例２実施例１においてアルミン酸ナトリウム溶液の
添加量をAl₂O₃として６％にし、電気炉での〓焼
を700℃で１時間行なうこと以外は同様に処理し
て二酸化チタン顔料を得た。実施例３実施例２において三塩化アンチモン溶液の添加
量をSb₂O₃として0.06％、ケイ酸ナトリウム溶液
及びアルミン酸ナトリウム溶液の添加量をそれぞ
れSiO₂、Al₂O₃として３％とすること以外は同様
に処理して二酸化チタン顔料を得た。実施例４実施例１において三塩化アンチモン溶液の添加
量をSb₂O₃として0.02％とすること以外は同様に
処理して二酸化チタン顔料を得た。実施例５実施例１において三塩化アンチモン溶液の添加
量をSb₂O₃として0.08％とすること以外は同様に
処理して二酸化チタン顔料を得た。比較例１実施例１においてアンチモンの水和酸化物を被
覆しないこと及び〓焼温度を850℃とした以外は
同様に処理して二酸化チタン顔料を得た。比較例２実施例１において三塩化アンチモン溶液の添加
量をSb₂O₃として0.2％とすること以外は同様に処
理して二酸化チタン顔料を得た。比較例３実施例１においてアンチモンの水和酸化物の被
覆をアルミノシリケートの被覆の後に行なうこと
以外は同様に処理して二酸化チタン顔料を得た。比較例４実施例１において、アンチモンの水和酸化物を
被覆後SiO₂として４％のケイ酸ナトリウム溶液
を加え、20分間撹拌して系のPHが９になるまで硫
酸を加えてケイ素の水和酸化物を沈殿させて被覆
した。この後Al₂O₃として４％の硫酸アルミニウ
ム溶液を加えて20分間撹拌し、系のPHが６になる
まで水酸化ナトリウム溶液を加えてアルミニウム
の水和酸化物を沈殿させて被覆した。この後は実
施例１と同様にして二酸化チタン顔料を得た。試験例前記実施例及び比較例の二酸化チタン顔料につ
いてその性能を試験し、第１表の結果を得た。こ
れからも明らかなように本発明方法による二酸化
チタン顔料は白色度が優れ、特に耐光性が著しく
向上している。

【表】第１表中の性能の評価は次記の方法で行なつ
た。耐光性(1)：叩解した溶解パルプ100ｇに前記各供
試顔料45ｇを添加し、150ｇ／m²の化粧板原紙
を抄造した。この化粧板原紙に水溶性メラミン
樹脂の水溶液を二酸化チタン顔料と樹脂固形分
との重量比が１：１となるように含浸させ、室
温で48時間以上乾燥したのち、140℃に調整し
た100Kg／cm²の圧搾機で加熱圧縮して化粧板を
製造した。このようにして得られたものについ
て耐光性試験を行なつた。前記の化粧板試験片
をフエード・オ・メーター（Fade−Ｏ−
meter）で60時間紫外線曝露したのち、色差計
を用いてL.a.b値を測定し、その値にもとづい
て計算した△Ｅ（√（₁−₂）²＋（₁−₂）²＋（
₁
−a₂）²）値をもつて耐光性を表わす。この数値
が小さいものほど耐光性能の良好なることを示
す。耐光性(2)：各供試顔料２ｇと水溶性メラミン樹脂
の60％水溶液1.6c.c.とを混練してペースト状と
し、これを10ミルの厚さに硝子板に塗布し室温
で２時間乾燥し、さらに150℃で20分間熱処理
して塗膜を充分に硬化させた。このものについ
て前記耐光性(1)の場合と同様にして耐光性試験
を実施した。白色度：前記耐光性(1)の場合と同様にして抄造し
た化粧板厚紙について、JIS Ｐ−8123の方法に
よつて主波長457mμの光源下での反射率を測定
し、ハンター白色度を求めた。

Claims

【特許請求の範囲】

１二酸化チタン粒子を含む水性スラリー中でそ
の粒子上に、該二酸化チタン重量基準で、(1)
Sb₂O₃として0.1％未満のアンチモンの水和酸化物
を被覆し、(2)次いでSiO₂として２〜６％及び
Al₂O₃として２〜６％から成るアルミナ−シリカ
共沈殿物を被覆し、しかる後該被覆二酸化チタン
を水性スラリーから回収し400〜800℃で〓焼する
ことを特徴とする二酸化チタン顔料の製造方法。