JPH05286721A

JPH05286721A - 二酸化チタンの表面処理方法

Info

Publication number: JPH05286721A
Application number: JP4113121A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Amita; 仁網田; Katsuhiko Ozawa; 勝彦小沢; Fumie Ookubo; 史恵大久保; Katsura Ito; 桂伊藤
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1992-04-06
Filing date: 1992-04-06
Publication date: 1993-11-02
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: JP3546064B2

Abstract

(57)【要約】【目的】光化学活性度の抑制あるいは分散性の向上の
目的で酸化アルミニウム水和物を二酸化チタン微粉末の
表面に均一に析出させることと酸化アルミニウム水和物
のゲル状物を混入しない表面処理法の開発。【構成】アルミニウム塩基性塩水溶液を酸でｐＨを１
０．５〜１２．０に調節し、これに二酸化チタンスラリ
ーを混合し、次いでこれを酸にて中和する二酸化チタン
表面処理法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は白色顔料として各種ペイ
ント剤、製紙用サイジング剤、プラスチック用フィラ
ー、紫外線吸収剤等に広く用いられる二酸化チタンの表
面処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】二酸化チタンは、光学活性度の抑制、耐
候安定性または顔料としての分散性を向上させるなどの
目的で、各種の材料を用いた表面処理が施される。その
中で光学活性度の抑制の目的では酸化アルミニウム水和
物を用いた表面処理はもっとも一般的な方法の一つであ
る。酸化アルミニウム水和物による処理は通常次のよう
な手順で行われる。

【０００３】例えば米国特許４，４１６，６９９号にお
いては、二酸化チタンを水に所定量添加してスラリーとす
る。スラリー温度を所定の範囲に調整する。スラリーの中に可溶性アルミニウム化合物を添加し
て溶解させる。所定温度、所定ｐＨにて一定時間熟成する手順による方法が提案されている。

【０００４】また、特開昭５５−１５４３１７号におい
ては「チタン酸あるいは二酸化チタンを１００〜５００
ｇ／ｌ、望ましくは２５０〜４００ｇ／ｌの濃度になる
よう水中に分散させてスラリーとし、これにアルミン酸
ナトリウムを、更に必要に応じて分散剤を加えて、チタ
ン酸あるいは二酸化チタンを良く分散させた後、酸で中
和し、アルミニウムの水和酸化物を沈着させる」手順に
よる方法が提案されている。

【０００５】また、本発明者らは特願平２−７４５３６
号においてアルミナゾルと酸化チタンの水分散スラリー
をあらかじめ別々に作製し、これらを混合することによ
って二酸化チタンの酸化アルミニウムによる表面処理を
する方法、即ち、「純水中にアルミニウムの塩基性塩ま
たは酸性塩を溶解し、そこへそれぞれ酸またはアルカリ
を添加してｐＨを５〜９．５の適当な値にすることでア
ルミナゾルを生成させる。これとは別に二酸化チタンを
重量濃度で１〜６０％、好ましくは５〜３０％になるよ
うな比率で水中に分散させ、更に必要に応じて分散剤を
加えて二酸化チタンスラリーを調製する。このようにし
て調製したアルミナゾルおよび二酸化チタンスラリーと
を混合することによって二酸化チタンに表面処理を行
う」方法を提案した。

【０００６】米国特許４，４１６，６９９号及び特開昭
５５−１５４３１７号に開示された処理方法では、いず
れも二酸化チタンのスラリー中に可溶性アルミニウム化
合物を溶解させて、沈殿反応を行わせ、反応と同時に二
酸化チタン表面に酸化アルミニウム水和物を沈着させる
点が特徴である。

【０００７】しかし、可溶性アルミニウム化合物と酸ま
たは塩基の沈殿剤が接触すると、およそｐＨが４〜１
０．５の範囲で酸化アルミニウム水和物のゾルが瞬間的
に生成する。従って従来法にてアルミン酸ソーダを含む
二酸化チタンスラリーに酸を滴下して表面処理反応を行
わせる方法では、ゾルの生成と表面処理反応が同時に進
行するため、表面処理反応が不均一なｐＨのもとで行わ
れる結果になる。このことは、表面処理状態の不均一性
を引き起こし、表面処理した二酸化チタンの生成物中
に、二酸化チタン表面に沈着しないゲル状酸化アルミニ
ウム水和物の存在につながる。

【０００８】これらの問題点を防ぐために、前記米国特
許４，４１６，６９９号および特開昭５５−１５４３１
７号の発明においては、酸と塩基を同時に滴下して表面
処理反応時のｐＨを均一に保つ手法がとられている。し
かし、その場合でもｐＨの均一性を保つためには表面処
理に要する時間を長く取る必要があり、また回分式処理
を前提としているため、装置の処理能力が非常に制限さ
れるという問題点があった。

【０００９】これらの問題点を解決した方法が特願平２
−７４５３６号の方法であるが、この方法はアルミナゾ
ルを調製するためにアルミニウムの塩基性塩あるいは酸
性塩溶液を酸あるいはアルカリでｐＨを５〜９．５に調
節するため、酸化アルミニウム水和物の微粒子が生成し
てしまい、二酸化チタンの表面処理を行う際には、この
微粒子と二酸化チタン表面の静電気力あるいは物理吸着
であるため表面処理物が剥れ易いことが考えられる。

【００１０】またゾル生成時に酸化アルミニウム水和物
の巨大粒子が生成してしまうと遊離状態のアルミナ粒子
が混入することになるという問題点があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は光化学活性度
の抑制あるいは分散性の向上の目的で二酸化チタン微粉
末を酸化アルミニウム水和物により表面処理をするにあ
たり、二酸化チタン微粉末表面に均一に酸化アルミニウ
ム水和物を析出させると共に、酸化アルミニウム水和物
のゲル状物の存在しない二酸化チタンを得る方法の開発
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】これらの問題点を改善す
るために種々検討した結果、アルミニウムの塩基性塩の
水溶液に酸を添加しｐＨを１０．５〜１２．０の範囲内
に調節した溶液に二酸化チタンスラリーを混合し、次い
で酸にて中和することを特徴とする二酸化チタンの表面
処理方法を見いだした。またこのとき、好ましくは第一
段階の処理後３０秒〜３時間熟成を行うのが良い。

【００１３】本発明方法によるときは酸化アルミニウム
水和物が均一に被覆されると共に、酸化アルミニウム水
和物のゲル状物ができない原理についてはいまだ明らか
ではないが、二酸化チタンがアルミニウム塩基性塩水溶
液に混合したとき、二酸化チタン表面の酸性点により表
面近傍のみｐＨの低下があって、二酸化チタン表面に選
択的に酸化アルミニウム水和物の析出があると考えられ
る。この段階の析出率は１０〜７０％である。この方法
では第一段階の処理により均一な酸化アルミニウム水和
物の表面被覆を形成し、第二段階の処理で酸化アルミニ
ウム水和物の完全な析出と表面処理済二酸化チタンのｐ
Ｈ調節を行う。

【００１４】本発明によれば第一段階処理のアルミニウ
ム塩基性水溶液のｐＨ調製を二酸化チタンを存在させず
酸化アルミニウム水和物が析出しないｐＨ領域で行うた
め、酸化アルミニウム水和物の析出を二酸化チタン表面
でのみ選択的に行うことが可能となる。

【００１５】次に本法による処理方法を更に詳しく述べ
る。表面処理を行う二酸化チタンは、ルチル型でもアナ
ターゼ型でもいずれでも良い。二酸化チタンの粒径は
０．０１μｍ〜１０μｍの範囲であればいかなる大き
さ、分布のものでも可能である。この粒径範囲外でも粒
子が分散さえすれば本法による処理は不可能ではない
が、顔料としての光学特性、例えば隠蔽力等が大幅に低
下してしまうため実用に適さない。

【００１６】本発明におけるアルミニウムの塩基性塩と
しては、水溶性塩であれば何でも良いが、アルミン酸ソ
ーダがコスト的にはもっとも適している。これを溶解
し、そこへ酸を添加してｐＨを１０．５〜１２．０、好
ましくは１０．５〜１１．５の適当な値に調整してアル
ミニウム塩基性塩水溶液を調製する。その場合、温度は
３０℃〜９０℃で行うことが望ましい。添加混合の方法
は双方を同時に添加しても良い。

【００１７】アルミニウムの塩基性塩溶液の濃度は０．
００５〜０．７モル／ｌくらいの間で適宜選べるが、二
酸化チタンに対して最終的に表面処理量をいくらにする
かによって決められる。

【００１８】二酸化チタンの表面処理量は、一般的な用
途のものに対しては、二酸化チタン１００重量部に対
し、酸化アルミニウム水和物をアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）
換算で０．１〜２０重量部が付着する程度の表面処理を
行うのが普通である。従ってこの範囲の量が二酸化チタ
ンにつくようにアルミニウムの塩基性塩溶液濃度を調節
して処理を行う。

【００１９】二酸化チタンの水分散スラリーの調製に使
用する水は、純度が良いものが好ましく、不溶なイオ
ン、固形物等を含む場合はそれらを除去するのが望まし
い。

【００２０】二酸化チタンのスラリー濃度は水と二酸化
チタンの合計量を１００としたときの二酸化チタン重量
濃度として１〜５０％であることが好ましく、５〜４０
％がより好ましい範囲である。

【００２１】スラリー濃度が５０重量％を越えると、ス
ラリー粘度が上昇し、また二酸化チタン粒子同士の接触
頻度が増加するため粒子同士の凝集を引き起こし、表面
処理状態が悪化する。

【００２２】また１重量％未満だと処理効率が低下する
ため望ましくない。二酸化チタンを水中に分散させる際
にリン酸イオン、ナトリウムイオン等を問題としない用
途においてはヘキサメタリン酸ソーダ等の分散剤あるい
は界面活性剤を適宜添加して分散させたほうが好まし
い。この分散剤の添加は少量で良く、かつアルミニウム
化合物溶液との混合時に急激なｐＨ変動を起こさないも
のが良く、具体的にはスラリーのｐＨを４．０〜１２．
０の間に保つものがより好ましい。

【００２３】上記のように、調製したアルミニウムの塩
基性塩溶液及び二酸化チタンスラリーとを混合すること
により二酸化チタンの表面に選択的に酸化アルミニウム
水和物が析出するわけであるが、全体を適当な力で撹拌
しながら混合を行うのが好ましい。

【００２４】混合後のスラリーはより均一な表面処理を
行うために更に多くとも４時間程度撹拌しながら熟成を
行う。

【００２５】熟成は二酸化チタンがｐＨ１１近辺におい
て分散性が良く、この状態の液中においては凝集してい
た二酸化チタン粒子がほぐれ、新しく現れた未処理の表
面に酸化アルミニウム水和物が沈着することが期待でき
るので行うことが好ましい。

【００２６】従って処理前の二酸化チタンスラリーのｐ
Ｈが１１近辺であるときには必要でないが、通常の二酸
化チタンスラリーのｐＨ領域（ｐＨ４．０〜１０．０
位）である二酸化チタンにおいては微粒子同士が凝集し
ていることが避けられないので熟成を行うことは均一な
表面処理のためには好ましい方法である。

【００２７】この第一段階の処理では全アルミニウム化
合物の１０〜７０％のみ析出しているため第二段階の中
和を行う。この第一段階における析出率は表面処理する
二酸化チタンの表面性状あるいはスラリー自体のｐＨに
よって決まる。

【００２８】第一段階処理後のスラリー中に残存するア
ルミニウムの塩基性塩を酸化アルミニウム水和物として
ほぼ全量析出させるためにｐＨを５．０〜９．０の適当
な値に調節する。

【００２９】この中和に際してもできるだけ局所的なｐ
Ｈの変動による液中への酸化アルミニウム水和物の析出
を避けるためゆっくりとした中和反応が好ましい。

【００３０】その後常法により、ろ過、洗浄、乾燥、解
砕等の工程を経て二酸化チタン顔料粉末とすることがで
きる。

【００３１】

【作用】従来酸化アルミニウム水和物をコートした二酸
化チタンの製造法は、二酸化チタンを懸濁させたアルミ
ニウム成分の水溶液をそのままｐＨを変更させてアルミ
ニウム酸化物水和物を二酸化チタン微粒子上に析出させ
る工程をとっていたため、反応がどうしても局所的に不
均一となり易く、アルミニウム酸化物水和物が二酸化チ
タン表面に沈着しないゲルとなって存在することが避け
られなかったと推定した。

【００３２】従って、本発明においてはまだその機構を
充分に解明してはいないが、沈着しないゲルの発生を避
けるためアルミニウム塩基性塩水溶液をアルミニウム酸
化物水和物が析出しない限度まであらかじめ中和してお
き、これに二酸化チタンを混合させ、二酸化チタン微粉
末自身の酸性度を利用して二酸化チタン表面上に析出さ
せ、次いでこの二酸化チタン上に析出したアルミニウム
酸化物水和物結晶を成長させることにより二酸化チタン
表面に沈着しないゲル状酸化アルミニウム水和物の存在
は防げるものと推定し、本発明を完成させた。

【００３３】

【実施例】次に本発明にて詳細に説明する。表面処理し
た二酸化チタンは次の方法により測定を行った。

【００３４】〈酸化アルミニウム水和物被覆量〉酸化ア
ルミニウム水和物の含有量を誘導プラズマ発光分析装置
（Ｉ．Ｃ．Ｐ．）によるアルミニウム元素の分析より酸
化アルミニウムとしてＡｌ₂ Ｏ₃ ／ＴｉＯ₂ より求め
た。

【００３５】〈ゲル状遊離酸化アルミニウム水和物の存
在の検査〉あわせて透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により
ゲル状遊離酸化アルミニウム水和物の存在の有無を調べ
た。

【００３６】〈光化学的活性度〉また酸化チタンの光化
学反応性が高いことに着目して酸化チタンを触媒とする
テトラリンの液晶酸化反応から光化学反応性を測定し
た。この測定法は加藤、増尾両氏の研究（工業化学雑
誌，６３，５，７４８〜７５１（１９６０））を参照し
た装置を用いて酸素吸収速度を測定し、この値をもって
光化学的活性度を示した。測定条件をテトラリン投入量
１０ｍｌ，ＴｉＯ₂ 投入量０．２００ｇ、雰囲気Ｏ₂ 、
反応温度４００．１℃として、スターラーで撹拌しな
がら、紫外線を照射し、各時間ごとの圧力変化をプロッ
トし、その傾きを酸素吸収速度とした。

【００３７】（実施例１〜４）市販のルチル型二酸化チ
タン（昭和タイタニウム（株）製「スーパータイタニア
Ｇ」平均粒子径０．２１μｍ）１５０ｇを純粋１３００
ｍｌに分散させ、この中に分散剤として界面活性剤（花
王（株）デモールＥＰ）３ｇを加え、二酸化チタンスラ
リーを調製した。次にこれとは別に０．０２６ｍｏｌ／
ｌのアルミン酸ソーダ水溶液９００ｍｌに０．０６ｍｏ
ｌ／ｌの希硫酸水溶液を滴下して、ｐＨを１０．５〜１
１．８に調節し、アルミニウム化合物溶液を調製した。
このアルミニウム化合物溶液調製後、前記二酸化チタン
スラリーの添加混合を開始した。混合時は撹拌機（羽根
径１００ｍｍφ）を用いて１７０ｒｐｍにて撹拌をし、
二酸化チタンスラリー添加後も撹拌を継続して酸化アル
ミニウム水和物の二酸化チタン表面への沈着を行った。
この時間を熟成と呼び、３時間行った。この後０．０６
ｍｏｌ／ｌの希硫酸水溶液を用い１時間かけて中和処理
を行い、スラリーのｐＨを８．１５に調節した。処理に
際してはスラリー及び溶液の温度はすべて３０℃で行っ
た。表面処理後のスラリーはメンブランフィルター
（０．２μｍ）にてろ過、洗浄し、採取したケーキを１
７０℃で１２時間乾燥し、市販の自動式乳鉢（ニット−
ＡＮＭ−１０００型）を用いて１時間解砕を行い二酸化
チタン顔料粉末とした。測定結果は表１に示す。

【００３８】（実施例５〜８）市販のアナターゼ型二酸
化チタン（古河機械金属ＦＡ−８０、平均粒子径０．１
３μｍ）１５０ｇを純水１３００ｍｌに分散させ、この
中に分散剤として界面活性剤（花王（株）デモールＥ
Ｐ）３ｇを加え、二酸化チタンスラリーを調製した。次
にこれとは別に０．０２６ｍｏｌ／ｌのアルミン酸ソー
ダ水溶液９００ｍｌに０．０６ｍｏｌ／ｌの希硫酸水溶
液を滴下して、ｐＨを１０．５〜１１．８に調節し、ア
ルミニウム化合物溶液を調製した。このアルミニウム化
合物溶液調製後、前記二酸化チタンスラリーの添加混合
を開始した。混合時は撹拌機（羽根径１００ｍｍφ）を
用いて１７０ｒｐｍにて撹拌をし、二酸化チタンスラリ
ー添加後も撹拌を継続して酸化アルミニウム水和物の二
酸化チタン表面への沈着を３時間行った。この後０．０
６ｍｏｌ／ｌの希硫酸水溶液を用い１時間かけて中和処
理を行い、スラリーのｐＨを８．１５に調節した。処理
に際してはスラリー及び溶液の温度はすべて３０℃で行
った。表面処理後のスラリーはメンブランフィルター
（０．２μｍ）にてろ過、洗浄し、採取したケーキを１
７０℃で１２時間乾燥し、市販の自動式乳鉢（ニット−
ＡＮＭ−１０００型）を用いて１時間解砕を行い二酸化
チタン顔料粉末とした。これらの測定結果は表１に示
す。

【００３９】

【表１】

【００４０】（実施例９〜１２）市販のルチル型二酸化
チタン（昭和タイタニウム（株）製「スーパータイタニ
アＧ」、平均粒子径０．２１μｍ）１５０ｇを純水１３
００ｍｌに分散させ、この中に分散剤として界面活性剤
（花王（株）デモールＥＰ）３ｇを加え、二酸化チタン
スラリーを調製した。次にこれとは別に０．０１６〜
０．５８８ｍｏｌ／ｌと濃度を変えたアルミン酸ソーダ
水溶液９００ｍｌに０．０２ｍｏｌ／ｌの希硫酸水溶液
を滴下して、ｐＨを１１．０に調節し、アルミニウムの
塩基性塩溶液を調製した。このアルミニウム塩基性塩調
製後、前記二酸化チタンスラリーの添加混合を開始し
た。混合時は撹拌機（羽根径１００ｍｍφ）を用いて１
７０ｒｐｍにて撹拌をし、二酸化チタンスラリー添加後
も撹拌を継続して酸化アルミニウム水和物の二酸化チタ
ン表面への沈着を３時間行った。この後０．０２ｍｏｌ
／ｌの希硫酸水溶液を用い１時間かけて中和処理を行
い、スラリーのｐＨを８．１５に調節した。処理に際し
てはスラリー及び溶液の温度はすべて３０℃で行った。
表面処理後のスラリーはメンブランフィルター（０．２
μｍ）にてろ過、洗浄し、採取したケーキを１７０℃で
１２時間乾燥し、市販の自動式乳鉢（ニット−ＡＮＭ−
１０００型）を用いて１時間解砕を行い二酸化チタン顔
料粉末とした。これらの測定結果は表２に示す。

【００４１】（実施例１３〜１４）市販のルチル型二酸
化チタン（昭和タイタニウム（株）製「スーパータイタ
ニアＧ」、平均粒子径０．２１μｍ）１５０ｇを純水１
３００ｍｌに分散させ、この中に分散剤として界面活性
剤（花王（株）デモールＥＰ）３ｇを加え、二酸化チタ
ンスラリーを調製した。次にこれとは別に０．０２６ｍ
ｏｌ／ｌのアルミン酸ソーダ水溶液９００ｍｌに０．０
６ｍｏｌ／ｌの希硫酸水溶液を滴下して、ｐＨを１１．
０に調節し、アルミニウム化合物溶液を調製した。この
アルミニウム化合物溶液調製後、前記二酸化チタンスラ
リーの添加混合を開始した。混合時は撹拌機（羽根径１
００ｍｍφ）を用いて１７０ｒｐｍにて撹拌をし、二酸
化チタンスラリー添加後も撹拌を継続して酸化アルミニ
ウム水和物の二酸化チタン表面への沈着を３０秒及び２
時間行った。この後０．０６ｍｏｌ／ｌの希硫酸水溶液
を用い１時間かけて中和処理を行い、スラリーのｐＨを
８．１５に調節した。処理に際してはスラリー及び溶液
の温度はすべて３０℃で行った。表面処理後のスラリー
はメンブランフィルター（０．２μｍ）にてろ過、洗浄
し、採取したケーキを１７０℃で１２時間乾燥し、市販
の自動式乳鉢（ニット−ＡＮＭ−１０００型）を用いて
１時間解砕を行い二酸化チタン顔料粉末とした。これら
の測定結果は表２に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】（実施例１５）市販のルチル型二酸化チタ
ン（昭和タイタニウム（株）製「スーパータイタニア
Ｇ」、平均粒子径０．２１μｍ）１５０ｇを純水１３０
０ｍｌに分散させ、この中に分散剤として界面活性剤
（花王（株）デモールＥＰ）３ｇを加え、二酸化チタン
スラリーを調製した。次にこれとは別に０．０２６ｍｏ
ｌ／ｌのアルミン酸ソーダ水溶液９００ｍｌに０．０６
ｍｏｌ／ｌの希硫酸水溶液を滴下して、ｐＨを１１．０
に調節し、アルミニウム化合物溶液を調製した。このア
ルミニウム化合物溶液調製後、前記二酸化チタンスラリ
ーの添加混合を開始した。混合時は撹拌機（羽根径１０
０ｍｍφ）を用いて１７０ｒｐｍにて撹拌をし、二酸化
チタンスラリー添加後も撹拌を継続して酸化アルミニウ
ム水和物の二酸化チタン表面への沈着を３時間行った。
この後０．０６ｍｏｌ／ｌの希硫酸水溶液を用い１時間
かけて中和処理を行い、スラリーのｐＨを８．１５に調
節した。処理に際してはスラリー及び溶液の温度はすべ
て６０℃で行った。表面処理後のスラリーは冷却後メン
ブランフィルター（０．２μｍ）にてろ過、洗浄し、採
取したケーキを１７０℃で１２時間乾燥し、市販の自動
式乳鉢（ニット−ＡＮＭ−１０００型）を用いて１時間
解砕を行い二酸化チタン顔料粉末とした。これらの測定
結果は表３に示す。

【００４４】（実施例１６〜１７）市販のルチル型二酸
化チタン（昭和タイタニウム（株）製「スーパータイタ
ニアＧ」、平均粒子径０．２１μｍ）１５０ｇを純水１
３００ｍｌに分散させ、この中に分散剤として界面活性
剤（花王（株）デモールＥＰ）３ｇを加え、二酸化チタ
ンスラリーを調製した。次にこれとは別に０．０２６ｍ
ｏｌ／ｌのアルミン酸ソーダ水溶液９００ｍｌに０．０
６ｍｏｌ／ｌの希硫酸水溶液を滴下して、ｐＨを１１．
０に調節し、アルミニウム化合物溶液を調製した。この
アルミニウム化合物溶液調製後、前記二酸化チタンスラ
リーの添加混合を開始した。混合時は撹拌機（羽根径１
００ｍｍφ）を用いて１７０ｒｐｍにて撹拌をし、二酸
化チタンスラリー添加後も撹拌を継続して酸化アルミニ
ウム水和物の二酸化チタン表面への沈着を３時間行っ
た。この後０．０６ｍｏｌ／ｌの希硫酸水溶液を用い１
時間かけて中和処理を行い、スラリーのｐＨを７．００
及び６．００に調節した。処理に際してはスラリー及び
溶液の温度はすべて３０℃で行った。表面処理後のスラ
リーは冷却後メンブランフィルター（０．２μｍ）にて
ろ過、洗浄し、採取したケーキを１７０℃で１２時間乾
燥し、市販の自動式乳鉢（ニット−ＡＮＭ−１０００
型）を用いて１時間解砕を行い二酸化チタン顔料粉末と
した。これらの測定結果は表３に示す。

【００４５】（実施例１８〜１９）市販のルチル型二酸
化チタン（昭和タイタニウム（株）製「スーパータイタ
ニアＧ」、平均粒子径０．２１μｍ）２６ｇ及び６５０
ｇを純水１３００ｍｌに分散させ、この中に分散剤とし
て界面活性剤（花王（株）デモールＥＰ）０．５ｇ及び
１３ｇを加え、二酸化チタンスラリーを調製した。次に
これとは別に０．００５７ｍｏｌ／ｌおよび０．１１３
ｍｏｌ／ｌのアルミン酸ソーダ水溶液９００ｍｌに０．
０１ｍｏｌ／ｌおよび０．３ｍｏｌ／ｌの希硫酸水溶液
を滴下して、ｐＨを１１．０に調節し、アルミニウム化
合物溶液を調製した。このアルミニウム化合物溶液調製
後、前記二酸化チタンスラリーの添加混合を開始した。
混合時は撹拌機（羽根径１００ｍｍφ）を用いて１７０
ｒｐｍにて撹拌をし、二酸化チタンスラリー添加後も撹
拌を継続して酸化アルミニウム水和物の二酸化チタン表
面への沈着を３時間行った。この後０．０１ｍｏｌ／ｌ
の希硫酸水溶液を用い１時間かけて中和処理を行い、ス
ラリーのｐＨを７．５０に調節した。処理に際してはス
ラリー及び溶液の温度はすべて３０℃で行った。表面処
理後のスラリーは冷却後メンブランフィルター（０．２
μｍ）にてろ過、洗浄し、採取したケーキを１７０℃で
１２時間乾燥し、市販の自動式乳鉢（ニット−ＡＮＭ−
１０００型）を用いて１時間解砕を行い二酸化チタン顔
料粉末とした。これらの測定結果は表３に示す。

【００４６】（実施例２０）分散剤としての界面活性剤
（花王（株）デモールＥＰ）を使用しないほかはすべて
実施例１と同一条件で二酸化チタン顔料粉末を製造し
た。この測定結果は表３に示す。

【００４７】

【表３】

【００４８】（比較例１）実施例１と同じルチル型二酸
化チタン２０ｇを０．０１６ｍｏｌ／ｌのアルミン酸ソ
ーダ水溶液５００ｃｃに、分散剤として界面活性剤（花
王（株）デモールＥＰ）０．１ｇを添加して市販の撹拌
機（羽根径５０ｍｍφ、回転数３００ｒｐｍ）で分散さ
せた。次にそこへ０．００２ｍｏｌ／ｌの希硫酸水溶液
約１．８１を１時間２０分かけて添加し最終ｐＨを８．
１とした。その後スラリーを実施例１と同様にろ過、洗
浄後、乾燥、解砕を行って顔料粉末を得た。

【００４９】（比較例２）希硫酸水溶液の滴下を６時間
かけて行った以外は比較例１と同じ条件等の処理を行い
顔料粉末を得た。

【００５０】（比較例３〜４）アルミン酸ソーダ水溶液
のｐＨを１０．０及び１２．１および界面活性剤０．７
５ｇとしたほかはすべて実施例１と同一条件で二酸化チ
タン顔料粉末を製造した。

【００５１】（比較例５）アルミン酸ソーダ水溶液のｐ
Ｈを１０．０、界面活性剤０．７５ｇとしたほかはすべ
て実施例５と同一条件で二酸化チタン顔料粉末を製造し
た。比較例１〜５の測定結果は表４に示す。

【００５２】

【表４】

【００５３】

【発明の効果】本発明方法においては、機構的に推定の
段階ではあるが、酸化アルミニウム水和物の第１段階の
析出を、二酸化チタンの有する酸性度を利用して行わせ
るようにしてあるため、析出はすべて二酸化チタン表面
において行われる。そして、この状態で析出した酸化ア
ルミニウム水和物の結晶がある程度成長し、第２段階の
酸による中和においてもそれらの結晶が急速に成長する
ことにより、二酸化チタン表面以外のスラリー溶液中で
の核の発生を防止していると考えている。

【００５４】結果的には表面が均一に酸化アルミニウム
水和物でコートされ、遊離したゲル状物が存在しない二
酸化チタンが容易にかつ迅速に製造することができるも
のである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤桂長野県塩尻市大字宗賀１昭和電工株式会社微粉研究センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウムの塩基性塩の水溶液に酸を
添加しｐＨを１０．５〜１２．０の範囲内に調節した溶
液に二酸化チタンをスラリー状態で混合し、次いでこれ
を酸にて中和することを特徴とする二酸化チタンの表面
処理方法。
【請求項２】アルミニウムの塩基性塩の水溶液がアル
ミン酸ソーダ０．００５〜０．７モル／ｌの水溶液であ
り、熟成時間が４時間以内、最終的に酸で中和する際の
ｐＨが６．００〜８．５０である請求項１記載の二酸化
チタンの表面処理方法。