JPH05246717A - 核懸濁物の製造方法 - Google Patents
核懸濁物の製造方法Info
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- JPH05246717A JPH05246717A JP3205242A JP20524291A JPH05246717A JP H05246717 A JPH05246717 A JP H05246717A JP 3205242 A JP3205242 A JP 3205242A JP 20524291 A JP20524291 A JP 20524291A JP H05246717 A JPH05246717 A JP H05246717A
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- C09C1/3607—Titanium dioxide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 硫酸塩法による二酸化チタンの製造で、改良
された顔料性を持つアナターゼ二酸化チタンを生ずるこ
とができる核懸濁物の製造方法。 【構成】 四塩化チタン、アルミニウムイオン、及びヒ
ドロキシルイオンの水性混合物を形成し、その混合物を
50℃から混合物の沸点までの温度で硬化し、混合物を冷
却し、もし必要ならば、混合物のｐＨを6.5 〜10.5の範
囲の値に調節することからなる核懸濁物の製造方法。
された顔料性を持つアナターゼ二酸化チタンを生ずるこ
とができる核懸濁物の製造方法。 【構成】 四塩化チタン、アルミニウムイオン、及びヒ
ドロキシルイオンの水性混合物を形成し、その混合物を
50℃から混合物の沸点までの温度で硬化し、混合物を冷
却し、もし必要ならば、混合物のｐＨを6.5 〜10.5の範
囲の値に調節することからなる核懸濁物の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製造方法、特に核懸濁
物の製造方法に関する。
物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】所謂
「硫酸塩法」による二酸化チタン顔料の製造は、二種類
の顔料、アナターゼ二酸化チタンと、一層価値のある技
術的に重要なルチル二酸化チタンを生成する充分確立さ
れたものになってきている。ルチル二酸化チタンの顔料
としての性質は、その顔料を好ましいものにしている
が、アナターゼは或る用途で重要な一層大きな白色度及
び明るさを有する。従って、もしアナターゼ二酸化チタ
ンを少なくとも幾らか改良された顔料性をもって製造で
きるならば、有利なものになるであろう。
「硫酸塩法」による二酸化チタン顔料の製造は、二種類
の顔料、アナターゼ二酸化チタンと、一層価値のある技
術的に重要なルチル二酸化チタンを生成する充分確立さ
れたものになってきている。ルチル二酸化チタンの顔料
としての性質は、その顔料を好ましいものにしている
が、アナターゼは或る用途で重要な一層大きな白色度及
び明るさを有する。従って、もしアナターゼ二酸化チタ
ンを少なくとも幾らか改良された顔料性をもって製造で
きるならば、有利なものになるであろう。
【０００３】硫酸塩法では、濃硫酸でチタン含有鉱を消
化し、得られた消化滓を弱酸又は水に溶解し、硫酸チタ
ニル溶液を生成させる。この溶液を最終的に核の存在下
で加水分解して水和物二酸化チタンを沈澱させ、それを
か焼して選択した生成物を生成させる。核の特定の形、
特に核懸濁物の製造方法は、最終的に生成される二酸化
チタン顔料の形態に影響を与える重要なものである。
化し、得られた消化滓を弱酸又は水に溶解し、硫酸チタ
ニル溶液を生成させる。この溶液を最終的に核の存在下
で加水分解して水和物二酸化チタンを沈澱させ、それを
か焼して選択した生成物を生成させる。核の特定の形、
特に核懸濁物の製造方法は、最終的に生成される二酸化
チタン顔料の形態に影響を与える重要なものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、硫酸塩法で用
いた時、改良されたアナターゼ二酸化チタン顔料を生ず
る核懸濁物の製造方法に関する。本発明によれば、核懸
濁物の製造方法は、四塩化チタン、アルミニウムイオ
ン、及びヒドロキシルイオンの水性混合物を形成し、そ
の混合物を50℃から混合物の沸点までの温度で硬化し、
混合物を冷却し、もし必要ならば、混合物のｐＨを6.5
〜10.5の範囲の値に調節することからなる。
いた時、改良されたアナターゼ二酸化チタン顔料を生ず
る核懸濁物の製造方法に関する。本発明によれば、核懸
濁物の製造方法は、四塩化チタン、アルミニウムイオ
ン、及びヒドロキシルイオンの水性混合物を形成し、そ
の混合物を50℃から混合物の沸点までの温度で硬化し、
混合物を冷却し、もし必要ならば、混合物のｐＨを6.5
〜10.5の範囲の値に調節することからなる。
【０００５】また本発明によれば、アナターゼ二酸化チ
タン顔料の製造方法は、硫酸チタニルの水溶液を形成
し、その溶液をすぐ前のパラグラフに記載の方法により
製造された核懸濁物の存在下で加熱して水和アナターゼ
二酸化チタンを沈澱させ、沈澱した水和アナターゼ二酸
化チタンをか焼して顔料状アナターゼ二酸化チタンを生
成させることからなる。
タン顔料の製造方法は、硫酸チタニルの水溶液を形成
し、その溶液をすぐ前のパラグラフに記載の方法により
製造された核懸濁物の存在下で加熱して水和アナターゼ
二酸化チタンを沈澱させ、沈澱した水和アナターゼ二酸
化チタンをか焼して顔料状アナターゼ二酸化チタンを生
成させることからなる。
【０００６】二酸化チタン顔料の製造で、本発明の方法
により製造された核を用いると、現在硫酸塩法で製造さ
れているものより大きな粒径を持ち、この大きな粒径に
伴って増大した屈折率の如き改良された性質を有するア
ナターゼ二酸化チタンを生ずる。本発明の生成物は、ア
ナターゼ型のＴｉＯ2 を少なくとも90重量％、好ましく
は少なくとも95重量％有する。
により製造された核を用いると、現在硫酸塩法で製造さ
れているものより大きな粒径を持ち、この大きな粒径に
伴って増大した屈折率の如き改良された性質を有するア
ナターゼ二酸化チタンを生ずる。本発明の生成物は、ア
ナターゼ型のＴｉＯ2 を少なくとも90重量％、好ましく
は少なくとも95重量％有する。
【０００７】一般的に言って、核懸濁物は四塩化チタン
の水溶液とアルミニウムイオン及びヒドロキシルイオン
の源とを混合し、次に50℃からその混合溶液の沸点まで
の温度で硬化することにより得られる。通常四塩化チタ
ンの溶液を、塩基と水酸化アルミニウムの溶液と混合す
る。
の水溶液とアルミニウムイオン及びヒドロキシルイオン
の源とを混合し、次に50℃からその混合溶液の沸点まで
の温度で硬化することにより得られる。通常四塩化チタ
ンの溶液を、塩基と水酸化アルミニウムの溶液と混合す
る。
【０００８】四塩化チタンの水溶液は、適当な方法によ
って製造することができるが、精製された四塩化チタン
から製造されているか、又は鉄、マンガン、バナジウ
ム、クロム等の酸化物の如き着色酸化物を有する金属不
純物を比較的含まない四塩化チタンを生ずる薬品から製
造されるのが好ましい。一般的に言って四塩化チタンの
水溶液は、無水四塩化物と冷水との混合物を形成し、そ
の混合物の温度を、チタン化合物の沈澱が熱加水分解に
より起きる温度より低く維持することにより製造され
る。通常温度は約70℃より低く、好ましくは40℃より低
く維持される。通常無水四塩化チタンをゆっくりした速
度で冷水へ添加する。広い濃度範囲の四塩化チタンをこ
の方法により得ることができる。
って製造することができるが、精製された四塩化チタン
から製造されているか、又は鉄、マンガン、バナジウ
ム、クロム等の酸化物の如き着色酸化物を有する金属不
純物を比較的含まない四塩化チタンを生ずる薬品から製
造されるのが好ましい。一般的に言って四塩化チタンの
水溶液は、無水四塩化物と冷水との混合物を形成し、そ
の混合物の温度を、チタン化合物の沈澱が熱加水分解に
より起きる温度より低く維持することにより製造され
る。通常温度は約70℃より低く、好ましくは40℃より低
く維持される。通常無水四塩化チタンをゆっくりした速
度で冷水へ添加する。広い濃度範囲の四塩化チタンをこ
の方法により得ることができる。
【０００９】用いられる四塩化チタンの水溶液は広い範
囲の濃度を持つことができるが、好ましくはその溶液は
ＴｉＣl4を700 〜1500g/l 、最も好ましくは900 〜1000
g/l含有する。次に四塩化チタンの水溶液をアルミニウ
ム及びヒドロキシルイオンの源と混合し、通常水溶液を
塩基と水酸化アルミニウムとの水溶液をそれに添加する
ことにより少なくとも部分的に中和する。塩基の上記水
溶液はヒドロキシルイオンを含有する塩基の水溶液に、
適当なアルミニウム化合物を溶解することにより製造す
ることができる。別法として、四塩化チタンの水溶液に
別個に塩基とアルミニウムイオン源とを添加する。
囲の濃度を持つことができるが、好ましくはその溶液は
ＴｉＣl4を700 〜1500g/l 、最も好ましくは900 〜1000
g/l含有する。次に四塩化チタンの水溶液をアルミニウ
ム及びヒドロキシルイオンの源と混合し、通常水溶液を
塩基と水酸化アルミニウムとの水溶液をそれに添加する
ことにより少なくとも部分的に中和する。塩基の上記水
溶液はヒドロキシルイオンを含有する塩基の水溶液に、
適当なアルミニウム化合物を溶解することにより製造す
ることができる。別法として、四塩化チタンの水溶液に
別個に塩基とアルミニウムイオン源とを添加する。
【００１０】アルミニウムイオンとヒドロキシルイオン
との水溶液は、アルカリ金属水酸化物、好ましくは水酸
化ナトリウムの水溶液に無水水酸化アルミニウムを溶解
することにより製造するのが好ましい。アルミニウムイ
オンとヒドロキシルイオンとを含有する適当な水溶液を
得る一つの方法は、水酸化ナトリウムの溶液中に無水型
の水酸化アルミニウムを、重量に基づいて比Ｎa2Ｏ：Ａ
l2Ｏ3 が３：１〜９：１の範囲になるような量で溶解す
ることである。典型的には製造した時、その溶液は酸化
物Ｎa2Ｏ及びＡl2Ｏ3 として表して溶液１リットル当た
り合計40〜60g の水酸化ナトリウムとアルミニウム塩を
含有する。
との水溶液は、アルカリ金属水酸化物、好ましくは水酸
化ナトリウムの水溶液に無水水酸化アルミニウムを溶解
することにより製造するのが好ましい。アルミニウムイ
オンとヒドロキシルイオンとを含有する適当な水溶液を
得る一つの方法は、水酸化ナトリウムの溶液中に無水型
の水酸化アルミニウムを、重量に基づいて比Ｎa2Ｏ：Ａ
l2Ｏ3 が３：１〜９：１の範囲になるような量で溶解す
ることである。典型的には製造した時、その溶液は酸化
物Ｎa2Ｏ及びＡl2Ｏ3 として表して溶液１リットル当た
り合計40〜60g の水酸化ナトリウムとアルミニウム塩を
含有する。
【００１１】四塩化チタン、アルミニウムイオン、及び
ヒドロキシルイオンの水性混合物が形成された後の核懸
濁物を製造するための本発明の方法では、その混合溶液
は硬化を行う前に少なくとも２、好ましくは少なくとも
3.5 のｐＨを有する。しかし、もし望むならば、塩基又
はアルカリの必要な全量をこの段階で添加し、6.5 〜1
0.5の範囲のｐＨを生ずるようにすることができる。
ヒドロキシルイオンの水性混合物が形成された後の核懸
濁物を製造するための本発明の方法では、その混合溶液
は硬化を行う前に少なくとも２、好ましくは少なくとも
3.5 のｐＨを有する。しかし、もし望むならば、塩基又
はアルカリの必要な全量をこの段階で添加し、6.5 〜1
0.5の範囲のｐＨを生ずるようにすることができる。
【００１２】製造後の水性混合物は、通常70℃より低
く、好ましくは50℃より低い温度を有し、製造後50℃か
らその混合物の沸点までの温度に少なくとも15分間、例
えば30分間維持し、核懸濁物の硬化を行わせる。通常混
合溶液は、ゆっくりした速度で選択された温度へ上昇さ
せた後、好ましくは70℃〜90℃の範囲の選択された温度
に維持される。例えば0.5 〜２℃／分の加熱速度が適切
であるが、0.75〜1.25℃／分の加熱速度を用いるのが好
ましい。次に核の硬化水性分散物を水で急冷することに
より冷却し、もし望むならば、洗浄水で希釈する。もし
必要ならば、分散物を更に塩基又はアルカリを添加して
処理し、ｐＨを6.5 〜9.5 の値に上昇させ、然る後沈降
させ、そして製造された核濃厚懸濁物又は分散物を傾瀉
により分離する。
く、好ましくは50℃より低い温度を有し、製造後50℃か
らその混合物の沸点までの温度に少なくとも15分間、例
えば30分間維持し、核懸濁物の硬化を行わせる。通常混
合溶液は、ゆっくりした速度で選択された温度へ上昇さ
せた後、好ましくは70℃〜90℃の範囲の選択された温度
に維持される。例えば0.5 〜２℃／分の加熱速度が適切
であるが、0.75〜1.25℃／分の加熱速度を用いるのが好
ましい。次に核の硬化水性分散物を水で急冷することに
より冷却し、もし望むならば、洗浄水で希釈する。もし
必要ならば、分散物を更に塩基又はアルカリを添加して
処理し、ｐＨを6.5 〜9.5 の値に上昇させ、然る後沈降
させ、そして製造された核濃厚懸濁物又は分散物を傾瀉
により分離する。
【００１３】本発明の核分散物を用いて、よく知られた
「硫酸塩法」で用いた時の実質的にアナターゼ型の二酸
化チタン顔料の製造を行う。核分散物又は懸濁物は、工
程の加水分解段階で用いてアナターゼ水和二酸化チタン
を沈澱させ、それを次にか焼してアナターゼ二酸化チタ
ンを生成させる。本発明の好ましい懸濁物を使用するこ
とにより、増大した粒径及び改良された顔料特性を有す
るアナターゼ二酸化チタンを生ずる効果が得られる。
「硫酸塩法」で用いた時の実質的にアナターゼ型の二酸
化チタン顔料の製造を行う。核分散物又は懸濁物は、工
程の加水分解段階で用いてアナターゼ水和二酸化チタン
を沈澱させ、それを次にか焼してアナターゼ二酸化チタ
ンを生成させる。本発明の好ましい懸濁物を使用するこ
とにより、増大した粒径及び改良された顔料特性を有す
るアナターゼ二酸化チタンを生ずる効果が得られる。
【００１４】適当なチタン含有鉱を用いて硫酸チタニル
溶液を形成することができ、典型的な鉱石はイルメナイ
ト又はスラグである。これらの鉱石を濃硫酸で消化し、
消化滓を生成させ、それを次に水又は希酸中に溶解し、
硫酸チタニル溶液を生成させる。硫酸鉄、硫酸チタニル
及び硫酸を他の不純物と共に含む溶液を、通常還元剤で
処理し、濾過し、然る後、核懸濁物と混合する。加水分
解すべき溶液のチタン含有量（二酸化チタンとして表し
て）に基づいてＴｉＯ2 として0.2 ％〜10％、好ましく
は６％までの範囲内の量の核を用いることができる。核
懸濁物の量は、溶液中のＴｉＯ2 の重量に基づきＴｉＯ
2 として0.25〜2.0 重量％であるのが好ましい。核懸濁
物を硫酸チタニルの溶液に添加し、次に混合物を、実質
的に全ての硫酸チタニルが水和二酸化チタンとして沈澱
するまで上昇させた温度、通常その沸点に加熱する。
溶液を形成することができ、典型的な鉱石はイルメナイ
ト又はスラグである。これらの鉱石を濃硫酸で消化し、
消化滓を生成させ、それを次に水又は希酸中に溶解し、
硫酸チタニル溶液を生成させる。硫酸鉄、硫酸チタニル
及び硫酸を他の不純物と共に含む溶液を、通常還元剤で
処理し、濾過し、然る後、核懸濁物と混合する。加水分
解すべき溶液のチタン含有量（二酸化チタンとして表し
て）に基づいてＴｉＯ2 として0.2 ％〜10％、好ましく
は６％までの範囲内の量の核を用いることができる。核
懸濁物の量は、溶液中のＴｉＯ2 の重量に基づきＴｉＯ
2 として0.25〜2.0 重量％であるのが好ましい。核懸濁
物を硫酸チタニルの溶液に添加し、次に混合物を、実質
的に全ての硫酸チタニルが水和二酸化チタンとして沈澱
するまで上昇させた温度、通常その沸点に加熱する。
【００１５】沈澱した水和二酸化チタンを、濾過、傾
瀉、又は他の慣用的方法により回収し、分離後充分に水
で洗浄し、もし必要ならば、小さな濃度の硫酸又は他の
適当な薬剤で浸出する。洗浄した沈澱物を、次にアルカ
リ金属、例えば硫酸カリウム又はアンモニウム化合物、
例えば燐酸水素アンモニウムを１回以上少量ずつ添加
し、沈澱水和二酸化チタンのＴｉＯ2 含有量に基づいて
酸化物として0.2 〜0.9 重量％の量の燐酸アルミニウム
の如きアルミニウム化合物で処理する。添加沈澱物を次
に脱水し、800 ℃〜1200℃、好ましくは900 ℃〜950 ℃
の温度で1.5 〜3.0 時間か焼する。得られた生成物はア
ナターゼ二酸化チタンであり、それはサンドミル又は流
体エネルギーで粉砕した後、一種類以上の水和金属酸化
物、又は水和シリカで慣用的やり方で被覆することがで
きる。
瀉、又は他の慣用的方法により回収し、分離後充分に水
で洗浄し、もし必要ならば、小さな濃度の硫酸又は他の
適当な薬剤で浸出する。洗浄した沈澱物を、次にアルカ
リ金属、例えば硫酸カリウム又はアンモニウム化合物、
例えば燐酸水素アンモニウムを１回以上少量ずつ添加
し、沈澱水和二酸化チタンのＴｉＯ2 含有量に基づいて
酸化物として0.2 〜0.9 重量％の量の燐酸アルミニウム
の如きアルミニウム化合物で処理する。添加沈澱物を次
に脱水し、800 ℃〜1200℃、好ましくは900 ℃〜950 ℃
の温度で1.5 〜3.0 時間か焼する。得られた生成物はア
ナターゼ二酸化チタンであり、それはサンドミル又は流
体エネルギーで粉砕した後、一種類以上の水和金属酸化
物、又は水和シリカで慣用的やり方で被覆することがで
きる。
【００１６】本発明の生成物は、アナターゼ二酸化チタ
ンが好ましい全ての慣用的用途で利用され、それら生成
物は優れた白さ及び明るさと共に改良された着色力を有
する。結晶粒径が0.20〜0.30μの範囲にあり、標準偏差
が1.31〜1.35である生成物を得ることができ、粒径が0.
31〜0.33μの範囲にあり、粒径分布（標準偏差）が1.60
のものを得ることもできる。生成物は、未粉砕状態で13
80〜1420の着色力を有し、サンドミルに掛けた後、1470
〜1500の着色力を有する。5.5 〜7.5 の乾燥明るさを有
する生成物が得られている。
ンが好ましい全ての慣用的用途で利用され、それら生成
物は優れた白さ及び明るさと共に改良された着色力を有
する。結晶粒径が0.20〜0.30μの範囲にあり、標準偏差
が1.31〜1.35である生成物を得ることができ、粒径が0.
31〜0.33μの範囲にあり、粒径分布（標準偏差）が1.60
のものを得ることもできる。生成物は、未粉砕状態で13
80〜1420の着色力を有し、サンドミルに掛けた後、1470
〜1500の着色力を有する。5.5 〜7.5 の乾燥明るさを有
する生成物が得られている。
【００１７】
【実施例】本発明を、次の一般的方法を用いた以下に記
載する実施例で例示する。 核製造（一般的方法） Ｂミリリットルの水にＡグラムのＮａＯＨを入れた溶液
にＣグラムのＡl2Ｏ3・３Ｈ2 Ｏを添加し、透明になる
まで撹拌し、然る後、水で２リットルへ希釈した。この
溶液へ更に10秒間に亙りＤミリリットルのオキシ塩化チ
タンの溶液で、Ｅg/l のチタン及びＦg/l の塩化物に相
当するものを含む溶液を添加した。次に温度を１℃／分
で82℃へ上昇させ、そこで30分間維持した。バッチを2.
5 リットルの冷水で急冷し、次に５リットルの60℃の水
を添加し、ｐＨを7.5 に調節した。上澄み液を傾瀉し、
Ｇg/l のＴｉＯ2 に相当するものを含む核懸濁物を残
し、それを沈澱を開始させるのに用いた。
載する実施例で例示する。 核製造（一般的方法） Ｂミリリットルの水にＡグラムのＮａＯＨを入れた溶液
にＣグラムのＡl2Ｏ3・３Ｈ2 Ｏを添加し、透明になる
まで撹拌し、然る後、水で２リットルへ希釈した。この
溶液へ更に10秒間に亙りＤミリリットルのオキシ塩化チ
タンの溶液で、Ｅg/l のチタン及びＦg/l の塩化物に相
当するものを含む溶液を添加した。次に温度を１℃／分
で82℃へ上昇させ、そこで30分間維持した。バッチを2.
5 リットルの冷水で急冷し、次に５リットルの60℃の水
を添加し、ｐＨを7.5 に調節した。上澄み液を傾瀉し、
Ｇg/l のＴｉＯ2 に相当するものを含む核懸濁物を残
し、それを沈澱を開始させるのに用いた。
【００１８】顔料製造（一般的方法） ２kgのオーストラリアイルメナイト（プラント粉砕した
もの）を91％の硫酸3.4 kgで消化し、180 ℃で１時間加
熱した。消化滓を水(4500ml)に溶解し、得られた溶液を
鉄薄片を用いて２〜３g/l のＴi2Ｏ3 量に達するまで還
元した。溶液は綿状化し、濾過し、然る後、Ｆｅ／Ｔｉ
Ｏ2 比を結晶化によりＨへ調節した。Ｈ 2 ＳＯ4 ：Ｔｉ
Ｏ2 比をＨ2 ＳＯ4 を添加することによりＩへ調節し、
60℃での比重を水を用いてＪへ変えた。
もの）を91％の硫酸3.4 kgで消化し、180 ℃で１時間加
熱した。消化滓を水(4500ml)に溶解し、得られた溶液を
鉄薄片を用いて２〜３g/l のＴi2Ｏ3 量に達するまで還
元した。溶液は綿状化し、濾過し、然る後、Ｆｅ／Ｔｉ
Ｏ2 比を結晶化によりＨへ調節した。Ｈ 2 ＳＯ4 ：Ｔｉ
Ｏ2 比をＨ2 ＳＯ4 を添加することによりＩへ調節し、
60℃での比重を水を用いてＪへ変えた。
【００１９】このようにして製造された液体を95℃へ加
熱し、核懸濁物を添加した（沈澱可能なＴｉＯ2 のＫ重
量％）。水５％（液体体積に基づく）を添加し、懸濁物
を沸点まで持って行き、その温度に３時間維持した。
（この期間に入って１時間の時、２回目の水添加（５
％）を行なった）。濃度をＴｉＯ2 150g/lへ低下させ、
温度を95℃へ持って行き、そこで１時間維持した。スラ
リーを濾過し、洗浄した（液体体積の水で５回）。得ら
れた泥漿物を、70g/l のＨ2 ＳＯ4 及び１〜２g/lのＴi
2Ｏ3 を含有する溶液中に70℃で２時間半浸出した。次
に泥漿物を次の薬品で調整した：Ｌ％のＫ2 ＳＯ4 、Ｍ
％のＡl2（ＳＯ4)3 、及びＮ％のＮＨ4 Ｈ2ＰＯ4 （全
てＴｉＯ2 に関する酸化物として言及されている）。
熱し、核懸濁物を添加した（沈澱可能なＴｉＯ2 のＫ重
量％）。水５％（液体体積に基づく）を添加し、懸濁物
を沸点まで持って行き、その温度に３時間維持した。
（この期間に入って１時間の時、２回目の水添加（５
％）を行なった）。濃度をＴｉＯ2 150g/lへ低下させ、
温度を95℃へ持って行き、そこで１時間維持した。スラ
リーを濾過し、洗浄した（液体体積の水で５回）。得ら
れた泥漿物を、70g/l のＨ2 ＳＯ4 及び１〜２g/lのＴi
2Ｏ3 を含有する溶液中に70℃で２時間半浸出した。次
に泥漿物を次の薬品で調整した：Ｌ％のＫ2 ＳＯ4 、Ｍ
％のＡl2（ＳＯ4)3 、及びＮ％のＮＨ4 Ｈ2ＰＯ4 （全
てＴｉＯ2 に関する酸化物として言及されている）。
【００２０】泥漿物を120 ℃で炉乾燥し、次に930 ℃で
２時間半か焼し、次の性質を得た。
２時間半か焼し、次の性質を得た。
【表１】 ルチル％ Ｚ 乾燥明るさ Ｑ 着色力 Ｏ 平均結晶粒径 Ｒμ 基調 Ｐ 標準偏差 Ｓ
【００２１】か焼器から得られたものを、分散剤として
0.3 ％のモノイソプロパノールアミンを用いて700g/lで
サンドミルに掛け、次に0.7 ％のＳｉＯ2 及び1.5 ％の
Ａl2Ｏ3 で被覆した。0.15％のトリメチロールプロパン
を湿潤スラリーに添加し、次にそれを微粉砕し、次の性
質を得た。
0.3 ％のモノイソプロパノールアミンを用いて700g/lで
サンドミルに掛け、次に0.7 ％のＳｉＯ2 及び1.5 ％の
Ａl2Ｏ3 で被覆した。0.15％のトリメチロールプロパン
を湿潤スラリーに添加し、次にそれを微粉砕し、次の性
質を得た。
【表２】 着色力 Ｔ 基調 Ｕ 乾燥明るさ Ｖ 平均粒径 Ｗμ i.r.反射率（2500nm） Ｘ 水必要量（g/100gＴｉＯ2 ） Ｙ
【００２２】実施例１〜４ 表１に記載した量及び他の因子を用いて上記一般的方法
を繰り返した。生成物の性質の値も表１に与えられてい
る。実施例２の生成物には被覆は行わなかった。
を繰り返した。生成物の性質の値も表１に与えられてい
る。実施例２の生成物には被覆は行わなかった。
【表３】 表１ 変数 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ Ａ 73 87.1 87.1 87.1 Ｂ 385 435 435 435 Ｃ 39 9.75 9.75 9.75 Ｄ 180 191 140 191 Ｅ 267 251 342 251 Ｆ 568 488 688 488 Ｇ 38 37.2 43.5 37.2 Ｈ 0.53 0.54 0.55 0.54 Ｉ 1.87 1.88 1.84 1.86
【００２３】
【表４】 表１（続き） 変数 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ Ｊ 1.617 1.618 1.620 1.615 Ｋ 0.35 0.35 0.35 0.35 Ｌ 0.23 0.23 0.22 0.23 Ｍ 0.22 0.22 0.19 0.22 Ｎ 0.21 0.21 0.21 0.21 Ｏ 1390 1410 1390 1370 Ｐ 青４ 青３ 青５ 青４ Ｑ ６ 1/2 - ５ 1/2 - Ｒ 0.22 - 0.22 0.27 Ｓ - - 1.32 1.33 Ｔ 1490 - 1500 1490 Ｕ 青７ - 青８ 青４ Ｖ - - 10 9 Ｗ - - 0.31 0.33 Ｘ 88％1 - 39％2 55％2 Ｙ - - 21.0 21.5 Ｚ 0.7 1.4 2.6 2.4 1 か焼器から取り出されたもの。 2 最終顔料
【００２４】実施例５ 10m3のタンクに0.14m3の苛性アルミン酸ナトリウム（26
0g/lのＮａＯＨ及び95g/l のＡl2Ｏ3)を入れた。310g/l
の水酸化ナトリウム溶液0.47m3を添加し、次に3.6m3 の
水を添加し、その後で撹拌を開始した。溶液を適切に撹
拌した後、Ｔｉ（101g/l）及びＣｌ（196g/l）を含むＴ
ｉＣl4の溶液0.4m3 を15秒間に亙って添加した。水蒸気
を適用して反応混合物を１℃／分で82℃へ加熱し、その
温度に更に30分間維持した。次にバッチを5.1m3 の冷水
で冷却し、次に水酸化ナトリウム溶液を用いてｐＨ7.5
へ中和した。タンクの内容物をポンプで沈降タンクへ送
り、そこで10.2m3の急冷用温水を導入した。沈降により
26g/l の大きな結晶アナターゼ核を生じた。
0g/lのＮａＯＨ及び95g/l のＡl2Ｏ3)を入れた。310g/l
の水酸化ナトリウム溶液0.47m3を添加し、次に3.6m3 の
水を添加し、その後で撹拌を開始した。溶液を適切に撹
拌した後、Ｔｉ（101g/l）及びＣｌ（196g/l）を含むＴ
ｉＣl4の溶液0.4m3 を15秒間に亙って添加した。水蒸気
を適用して反応混合物を１℃／分で82℃へ加熱し、その
温度に更に30分間維持した。次にバッチを5.1m3 の冷水
で冷却し、次に水酸化ナトリウム溶液を用いてｐＨ7.5
へ中和した。タンクの内容物をポンプで沈降タンクへ送
り、そこで10.2m3の急冷用温水を導入した。沈降により
26g/l の大きな結晶アナターゼ核を生じた。
【００２５】これらのプラント規模で製造された核の一
部分を、次の如く硫酸塩法沈澱で用いた。新しいプラン
ト製硫酸塩溶液の試料（350g/lのＨ2 ＳＯ4 、188g/lの
ＴｉＯ2 、及び322g/lのＦｅＳＯ4 ）を95℃へ加熱し、
製造した核0.35％（核ＴｉＯ 2 ／液体ＴｉＯ2 基準）を
添加した。５％（液体体積に基づく）の水を添加し、懸
濁物を沸点まで加熱し、３時間沸騰させた（この期間中
１時間で第２回目の水添加（５％）を行なった）。濃度
はＴｉＯ2 150g/lに低下させ、温度を95℃に調節し、そ
の温度で１時間維持した。スラリーを濾過し、水で洗浄
し、一般的方法に従ってパルプを浸出した。次の三つの
調整用薬剤の存在下でか焼を行なった：0.23％のＫ2 Ｓ
Ｏ4 、0.22％のＡl2（ＳＯ4)3 、及び0.21％のＮＨ4 Ｈ
2 ＰＯ4（全て酸化物としての重量％）。
部分を、次の如く硫酸塩法沈澱で用いた。新しいプラン
ト製硫酸塩溶液の試料（350g/lのＨ2 ＳＯ4 、188g/lの
ＴｉＯ2 、及び322g/lのＦｅＳＯ4 ）を95℃へ加熱し、
製造した核0.35％（核ＴｉＯ 2 ／液体ＴｉＯ2 基準）を
添加した。５％（液体体積に基づく）の水を添加し、懸
濁物を沸点まで加熱し、３時間沸騰させた（この期間中
１時間で第２回目の水添加（５％）を行なった）。濃度
はＴｉＯ2 150g/lに低下させ、温度を95℃に調節し、そ
の温度で１時間維持した。スラリーを濾過し、水で洗浄
し、一般的方法に従ってパルプを浸出した。次の三つの
調整用薬剤の存在下でか焼を行なった：0.23％のＫ2 Ｓ
Ｏ4 、0.22％のＡl2（ＳＯ4)3 、及び0.21％のＮＨ4 Ｈ
2 ＰＯ4（全て酸化物としての重量％）。
【００２６】回転マッフル炉でか焼（930 ℃で２時間
半）後生成した顔料は次の性質を持っていた：
半）後生成した顔料は次の性質を持っていた：
【表５】 ルチル％ 0.0 ％ 着色力 1360 基調 くすんだ灰色(Neutra
l） 乾燥明るさ 9.5 平均結晶粒径 0.21μ
l） 乾燥明るさ 9.5 平均結晶粒径 0.21μ
【００２７】935 ℃で２時間半か焼した顔料の試料は、
結晶粒径が0.25μのルチルを0.6 ％含んでいた。それを
分散剤としてモノイソプロパノールアミンを用いて700g
/lでサンドミルに掛け、次に0.7 ％のＳｉＯ2 及び1.5
％のＡl2Ｏ3 で被覆した。0.15％のトリメチロールプロ
パンを湿潤スラリーへ添加し、次にそれを流体エネルギ
ーミルに掛け、次の性質を得た：
結晶粒径が0.25μのルチルを0.6 ％含んでいた。それを
分散剤としてモノイソプロパノールアミンを用いて700g
/lでサンドミルに掛け、次に0.7 ％のＳｉＯ2 及び1.5
％のＡl2Ｏ3 で被覆した。0.15％のトリメチロールプロ
パンを湿潤スラリーへ添加し、次にそれを流体エネルギ
ーミルに掛け、次の性質を得た：
【表６】 着色力 1460 基調 青５ i.r.反射率（2500nm） 33％ コントラスト比〔ソブラル（Sobral）Ｐ470 〕 91.9(20m2/l) 黒色上での反射〔ソブラルＰ470 〕 84.1(20m2/l)
【００２８】実施例６ 次に記載する種々の二酸化チタン生成物を用いて一連の
日焼け止めクリームを製造した。
日焼け止めクリームを製造した。
【表７】 ＴｉＯ2 生成物 特性 ＡＡ 約11.5Ａl2Ｏ3 及び4.5 ＳｉＯ2 で被覆された針状結晶20nm ×100nm のルチルＴｉＯ2 。 ＢＢ 球状結晶粒径150nm の未被覆アナターゼ。 ＣＣ 球状結晶粒径200nm の未被覆ルチル。 ＤＤ ここに記載した方法により製造された球状結晶粒径250nm の 未被覆アナターゼ。
【００２９】これらのＴｉＯ2 生成物を夫々５％及び10
％の水準で、ＴｉＯ2 生成物を含まない或る日焼け止め
クリームと一緒に、次の如く日焼け止めクリーム中に配
合した：
％の水準で、ＴｉＯ2 生成物を含まない或る日焼け止め
クリームと一緒に、次の如く日焼け止めクリーム中に配
合した：
【表８】
【００３０】ＴｉＯ2 生成物５重量％含む日焼け止めク
リームの一般的配合を下に記載する。配合物は、ＴｉＯ
2 生成物10重量％含む日焼け止めクリームのために比例
的に調節した。ＴｉＯ2 生成物の各試料を、鉱油とカプ
リリン／カプリントリグリセリド（ＭＯＴＧ）との１：
１混合物及び有機分散剤の中に40重量％分散物として用
いた。配合物中に与えられた量は40％分散物の重量であ
る。例えば、40％分散物の12.50 重量部は日焼け止めク
リームの重量に基づいて５重量％のＴｉＯ2 生成物を含
んでいる。
リームの一般的配合を下に記載する。配合物は、ＴｉＯ
2 生成物10重量％含む日焼け止めクリームのために比例
的に調節した。ＴｉＯ2 生成物の各試料を、鉱油とカプ
リリン／カプリントリグリセリド（ＭＯＴＧ）との１：
１混合物及び有機分散剤の中に40重量％分散物として用
いた。配合物中に与えられた量は40％分散物の重量であ
る。例えば、40％分散物の12.50 重量部は日焼け止めク
リームの重量に基づいて５重量％のＴｉＯ2 生成物を含
んでいる。
【表９】 ５％日焼け止めクリームのための配合物 相Ａ 重量％ ステアリン酸 2.00 グリコマル(Glycomul)Ｓ〔スパン(Span)60〕（ソルビタン ステアレート） 2.50 グリコスパース(Glycosperse）Ｓ20〔トゥィーン(Tween)60 〕 （ポリソルベート60） 3.50 テジンアシド(Teginacid）Ｈ〔グリセリルステアレート［及び］ セテス(Ceteth)20〕 7.50
【００３１】
【表１０】 ５％日焼け止めクリームのための配合物（続き） 相Ａ 重量％ エマルゲイター(Emulgator）Ｅ2155 2.50 アンタロン(Antaron）Ｖ-220（ＰＶＰ・エイコセン共重合体） 2.00 ジメチコン(Dimethicone)200/350（ダウ・コーニング社） 0.50 ＴｉＯ2 生成物分散物 12.50 鉱油／トリグリセリド（ＭＯＴＧ）１：１追加量 3.50 相Ｂ 重量％ 脱イオン水 53.89 トリエタノールアミン 0.35 カルボポール(Carbopol)951(２％溶液）〔カルボマー (Carbomer)951〕 7.00 相Ｃ 重量％ プロピレングリコール 2.00 ニパスタット(Nipastat)（4-ヒドロキシ安息香酸のアルキル エステル） 0.15 ソルビン酸 0.10 ブロノポル(Bronopol)（2-ブロモ-2- ニトロプロパン-1,3- プロパンジオール） 0.01
【００３２】製造法 ・ 相Ａ及びＢを別々に80℃へ加熱 ・ ゆっくり撹拌しながら相Ａを相Ｂへ添加する ・ 撹拌しながら冷却を開始し、55℃で滑らかで光沢が
でるまで、約１分間乳化する ・ 撹拌しながら45℃へ冷却し、保存剤を添加する ・ 35℃へ撹拌冷却する。
でるまで、約１分間乳化する ・ 撹拌しながら45℃へ冷却し、保存剤を添加する ・ 35℃へ撹拌冷却する。
【００３３】日焼け止めクリームを、次の如くそれらの
赤外線反射能力（ＩＲＲＣ）を決定するため試験した。
日焼け止めクリーム４mg/cm2を黒色ガラス板上に一方向
に均一に塗り広げた。次に一定の温度及び相対湿度の条
件（22℃及び65℃）で測定を行なった。反射された光の
測定は、レベク(Leveqe)、ペールマン(Poelman）、ル・
ガル(Le Gall）及びデ・リーガル(De Rigal)によりDerm
atologica 1985, 170. 12 に記載されたものと同じであ
った。
赤外線反射能力（ＩＲＲＣ）を決定するため試験した。
日焼け止めクリーム４mg/cm2を黒色ガラス板上に一方向
に均一に塗り広げた。次に一定の温度及び相対湿度の条
件（22℃及び65℃）で測定を行なった。反射された光の
測定は、レベク(Leveqe)、ペールマン(Poelman）、ル・
ガル(Le Gall）及びデ・リーガル(De Rigal)によりDerm
atologica 1985, 170. 12 に記載されたものと同じであ
った。
【００３４】反射されたＩＲの量を最初未被覆板で測定
し（Ｑ0)、次に日焼け止めクリームで被覆した板に対し
て測定した（Ｑ）。得られた値を任意単位で表し、未被
覆黒色板で得られた最小値（Ｑ0)を基準として考えた。
各配合物について25回の測定を行なった。25回の測定の
平均値に相当する結果をＩＲＲＣとして表した。
し（Ｑ0)、次に日焼け止めクリームで被覆した板に対し
て測定した（Ｑ）。得られた値を任意単位で表し、未被
覆黒色板で得られた最小値（Ｑ0)を基準として考えた。
各配合物について25回の測定を行なった。25回の測定の
平均値に相当する結果をＩＲＲＣとして表した。
【表１１】
【００３５】ＩＲＲＣ値が１より大きい場合、試験した
全ての生成物はＩＲ輻射線を反射した。日焼け止めクリ
ーム８及び６は最もよい反射力を示した。これらの条件
下での研究から、次のことが仮定された： １＜ＩＲＲＣ＜２の時、10〜20％のＩＲが反射される。 ２＜ＩＲＲＣ＜３の時、20〜30％のＩＲが反射される。 ３＜ＩＲＲＣ＜５の時、30〜50％のＩＲが反射される。 ５＜ＩＲＲＣ＜10の時、50〜100 ％のＩＲが反射され
る。 従って、５％の大きな結晶アナターゼを含む日焼け止め
クリーム配合物は赤外線を約20〜30％反射し、10％の大
きな結晶アナターゼを含むものは赤外線を30〜50％反射
する。
全ての生成物はＩＲ輻射線を反射した。日焼け止めクリ
ーム８及び６は最もよい反射力を示した。これらの条件
下での研究から、次のことが仮定された： １＜ＩＲＲＣ＜２の時、10〜20％のＩＲが反射される。 ２＜ＩＲＲＣ＜３の時、20〜30％のＩＲが反射される。 ３＜ＩＲＲＣ＜５の時、30〜50％のＩＲが反射される。 ５＜ＩＲＲＣ＜10の時、50〜100 ％のＩＲが反射され
る。 従って、５％の大きな結晶アナターゼを含む日焼け止め
クリーム配合物は赤外線を約20〜30％反射し、10％の大
きな結晶アナターゼを含むものは赤外線を30〜50％反射
する。
【００３６】ＴｉＯ2 が微細な結晶又は大きな結晶であ
ろうと、球状又は針状であろうと、ルチル又はアナター
ゼであろうと、それらには無関係にＴｉＯ2 生成物を含
有する日焼け止めクリームは全て、少なくとも10〜20％
の赤外線を反射することに注意することは重要である。
しかし、ＴｉＯ2 の結晶粒径が増大すると、ＩＲ減衰は
増大する。以前の結果は、ＴｉＯ2 が約20〜100nm の微
細な結晶粒径の場合、紫外線を非常によく散乱し、約20
0nm の顔料結晶粒径の場合、可視光線をよく散乱するこ
とを示していたが、今度は約250nm の大きな結晶粒径は
赤外線をよく散乱することを示している。
ろうと、球状又は針状であろうと、ルチル又はアナター
ゼであろうと、それらには無関係にＴｉＯ2 生成物を含
有する日焼け止めクリームは全て、少なくとも10〜20％
の赤外線を反射することに注意することは重要である。
しかし、ＴｉＯ2 の結晶粒径が増大すると、ＩＲ減衰は
増大する。以前の結果は、ＴｉＯ2 が約20〜100nm の微
細な結晶粒径の場合、紫外線を非常によく散乱し、約20
0nm の顔料結晶粒径の場合、可視光線をよく散乱するこ
とを示していたが、今度は約250nm の大きな結晶粒径は
赤外線をよく散乱することを示している。
【００３７】紫外線を減衰させるＴｉＯ2 含有日焼け止
めクリームの効果は、配合成分及び製造方法に大きく依
存することも判明している。従って、同様な効果をＩＲ
輻射線の減衰と共に見ることができ、大きな結晶アナタ
ーゼに対し最適にされた日焼け止めクリーム配合物はＩ
Ｒ輻射線に対し更によい保護を与えることができるであ
ろうと考えられる。赤外線反射性ＴｉＯ2 は、日焼け止
めクリーム及び日常のモイスチャライザー(moisturise
r）、ファンデーションクリーム、口紅、及び他の着色
化粧品の如き他の化粧品に用いるのに適しているであろ
う。
めクリームの効果は、配合成分及び製造方法に大きく依
存することも判明している。従って、同様な効果をＩＲ
輻射線の減衰と共に見ることができ、大きな結晶アナタ
ーゼに対し最適にされた日焼け止めクリーム配合物はＩ
Ｒ輻射線に対し更によい保護を与えることができるであ
ろうと考えられる。赤外線反射性ＴｉＯ2 は、日焼け止
めクリーム及び日常のモイスチャライザー(moisturise
r）、ファンデーションクリーム、口紅、及び他の着色
化粧品の如き他の化粧品に用いるのに適しているであろ
う。
フロントページの続き (72)発明者 アイアン ジョージ ドブソン イギリス国ノース ヨークシャー，ノーサ ラートン，ブラムーア，ハンブルトン ビ ュー（番地なし)
Claims (26)
- 【請求項１】 四塩化チタン、アルミニウムイオン、及
びヒドロキシルイオンの水性混合物を形成し、その混合
物を50℃から混合物の沸点までの温度で硬化し、混合物
を冷却し、もし必要ならば、混合物のｐＨを6.5 〜10.5
の範囲の値に調節することからなる核懸濁物の製造方
法。 - 【請求項２】 水性混合物を、四塩化炭素の溶液と、塩
基及び水酸化アルミニウムの溶液と混合することにより
製造する請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 四塩化チタンの溶液が、700 〜1500g/l
のＴｉＣl4を含有する水溶液である請求項２に記載の方
法。 - 【請求項４】 水溶液が900 〜1000g/l のＴｉＣl4を含
有する請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 塩基と水酸化アルミニウムとの溶液が、
ヒドロキシルイオンを含有する塩基の水溶液にアルミニ
ウム化合物を溶解することにより製造された水溶液であ
る請求項２に記載の方法。 - 【請求項６】 塩基がアルカリ金属水酸化物である請求
項５に記載の方法。 - 【請求項７】 塩基と水酸化アルミニウムとの水溶液
が、水酸化ナトリウムの水溶液に無水状の水酸化アルミ
ニウムを、重量に基づいてＮa2Ｏ：Ａl2Ｏ3 が３：１〜
９：１の範囲にあるような量で溶解することにより製造
される請求項５又は６に記載の方法。 - 【請求項８】 塩基と水酸化アルミニウムとの水溶液
が、酸化物Ｎa2Ｏ及びＡl2Ｏ3 として表して溶液１リッ
トル当たり合計重量が40〜60g の水酸化ナトリウムと水
酸化アルミニウムを含有する請求項５〜７のいずれか１
項に記載の方法。 - 【請求項９】 形成後、硬化前の水性混合物が少なくと
も２のｐＨを有する請求項１〜８のいずれか１項に記載
の方法。 - 【請求項１０】 ｐＨが少なくとも3.5 である請求項９
に記載の方法。 - 【請求項１１】 硬化前の水性混合物に、6.5 〜10.5の
範囲の値にｐＨを上昇させる量の塩基を添加する請求項
１〜10のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１２】 製造後で硬化前の水性混合物が70℃よ
り低い温度を有する請求項１〜11のいずれか１項に記載
の方法。 - 【請求項１３】 温度が50℃より低い請求項12に記載の
方法。 - 【請求項１４】 水性混合物が、50℃からその水性混合
物の沸点までの硬化温度に少なくとも15分間維持するこ
とにより硬化される請求項１〜13のいずれか１項に記載
の方法。 - 【請求項１５】 硬化温度が70℃〜90℃である請求項14
に記載の方法。 - 【請求項１６】 水性混合物の温度を、ゆっくりした速
度で硬化温度へ上昇させる請求項14〜15のいずれか１項
に記載の方法。 - 【請求項１７】 温度を上昇させる速度が0.5 〜２℃／
分である請求項16に記載の方法。 - 【請求項１８】 速度が0.75〜1.25℃／分である請求項
17に記載の方法。 - 【請求項１９】 得られた核の硬化水性分散物が水で急
冷することにより冷却される請求項１〜18いずれか１項
に記載の方法。 - 【請求項２０】 硫酸チタニルの水溶液を形成し、前記
溶液を請求項１〜19のいずれか１項に記載の方法により
製造された核分散物の存在下で加熱し、水和アナターゼ
二酸化チタンを沈澱させ、前記沈澱させた水和アナター
ゼ二酸化チタンをか焼し、顔料状のアナターゼ二酸化チ
タンを生成させることからなるアナターゼ二酸化チタン
顔料の製造方法。 - 【請求項２１】 核分散物の量が、硫酸チタニルの溶液
の二酸化チタン含有量に基づいてＴｉＯ2 として0.2 ％
〜10％の範囲の核を与えるような量である請求項20に記
載の方法。 - 【請求項２２】 核の量が６％までである請求項21に記
載の方法。 - 【請求項２３】 少なくとも90重量％のアナターゼ二酸
化チタンの粒子が0.20〜0.30μの範囲の結晶粒径及び1.
31〜1.35の標準偏差を有するアナターゼ二酸化チタン。 - 【請求項２４】 実施例に記載したのと実質的に同じ請
求項１に記載の核懸濁物の製造方法。 - 【請求項２５】 実施例に記載したのと実質的に同じ請
求項20に記載のアナターゼ二酸化チタンの製造方法。 - 【請求項２６】 請求項20〜22及び25のいずれか１項に
記載の方法により製造されたアナターゼ二酸化チタン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB909018034A GB9018034D0 (en) | 1990-08-16 | 1990-08-16 | Production process |
| GB90180340 | 1990-08-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05246717A true JPH05246717A (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=10680786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3205242A Pending JPH05246717A (ja) | 1990-08-16 | 1991-08-15 | 核懸濁物の製造方法 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
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