JPH11278844A - 二酸化チタン超微粒子の非水性分散体およびその製造方法 - Google Patents
二酸化チタン超微粒子の非水性分散体およびその製造方法Info
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- JPH11278844A JPH11278844A JP9515998A JP9515998A JPH11278844A JP H11278844 A JPH11278844 A JP H11278844A JP 9515998 A JP9515998 A JP 9515998A JP 9515998 A JP9515998 A JP 9515998A JP H11278844 A JPH11278844 A JP H11278844A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非水性分散体としたときに凝集がなく、容易
に再分散が可能な二酸化チタン超微粒子の非水性分散体
およびその製造方法を提供する。 【解決の手段】 チタン原料を直流アークプラズマ法に
よって加熱、気化させ、そのチタン蒸気を酸化、冷却す
ることにより、２０重量％の水分散体のＰＨが２．８〜
４．０であり平均粒子径が５〜７０ｎｍの範囲である二
酸化チタン超微粒子を有機溶媒に分散剤と共に分散処理
することにより二酸化チタン超微粒子の非水性分散体を
得る。
に再分散が可能な二酸化チタン超微粒子の非水性分散体
およびその製造方法を提供する。 【解決の手段】 チタン原料を直流アークプラズマ法に
よって加熱、気化させ、そのチタン蒸気を酸化、冷却す
ることにより、２０重量％の水分散体のＰＨが２．８〜
４．０であり平均粒子径が５〜７０ｎｍの範囲である二
酸化チタン超微粒子を有機溶媒に分散剤と共に分散処理
することにより二酸化チタン超微粒子の非水性分散体を
得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二酸化チタン超微粒子
の非水性分散体およびその製造方法に関する。
の非水性分散体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】二酸化チタン微粒子は、可視光線に対する
透明性および紫外線に対する遮蔽性、更に光触媒作用に
よる有機物の分解性に優れているので有機系あるいは無
機系塗料に配合され、建築材料の表面処理剤として広く
使用されている。しかしながら、従来の水和法で製造さ
れた二酸化チタン微粒子は、活性が弱くまた凝集し易い
という欠点があった。
透明性および紫外線に対する遮蔽性、更に光触媒作用に
よる有機物の分解性に優れているので有機系あるいは無
機系塗料に配合され、建築材料の表面処理剤として広く
使用されている。しかしながら、従来の水和法で製造さ
れた二酸化チタン微粒子は、活性が弱くまた凝集し易い
という欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、活性の強い
二酸化チタン超微粒子を有機系あるいは無機系塗料に容
易に配合することのできる非水性分散体を提供すること
にある。
二酸化チタン超微粒子を有機系あるいは無機系塗料に容
易に配合することのできる非水性分散体を提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、 １．２０重量％水分散体のＰＨが２．８〜４．０の範囲
であり平均粒子径が５〜７０ｎｍの範囲である球状の二
酸化チタン超微粒子と有機溶媒と分散剤とからなる二酸
化チタン超微粒子の非水性分散体。 ２．二酸化チタン超微粒子の含有量が５〜５０重量％、
好ましくは１０〜４０重量％で、分散剤の含有量が０．
１〜２０重量％、好ましくは０．２〜１５重量％である
ことを特徴とする請求項１記載の二酸化チタン超微粒子
の非水性分散体。 ３．チタン原料を直流アークプラズマ法によって加熱、
気化させ、そのチタン蒸気を酸化、冷却することによ
り、２０重量％水分散体のＰＨが２．８〜４．０の範囲
であり平均粒子径が５〜７０ｎｍの範囲である球状の二
酸化チタン超微粒子を製造する工程と、有機溶媒に上記
二酸化チタン超微粒子と分散剤を加え分散させる工程
と、からなることを特徴とする二酸化チタン超微粒子の
非水性分散体の製造方法。 ４．二酸化チタン超微粒子の含有量が５〜５０重量％、
好ましくは１０〜４０重量％で、分散剤の含有量が０．
１〜２０重量％、好ましくは０．２〜１５重量％である
ことを特徴とする請求項３記載の二酸化チタン超微粒子
の非水性分散体の製造方法。にある。
であり平均粒子径が５〜７０ｎｍの範囲である球状の二
酸化チタン超微粒子と有機溶媒と分散剤とからなる二酸
化チタン超微粒子の非水性分散体。 ２．二酸化チタン超微粒子の含有量が５〜５０重量％、
好ましくは１０〜４０重量％で、分散剤の含有量が０．
１〜２０重量％、好ましくは０．２〜１５重量％である
ことを特徴とする請求項１記載の二酸化チタン超微粒子
の非水性分散体。 ３．チタン原料を直流アークプラズマ法によって加熱、
気化させ、そのチタン蒸気を酸化、冷却することによ
り、２０重量％水分散体のＰＨが２．８〜４．０の範囲
であり平均粒子径が５〜７０ｎｍの範囲である球状の二
酸化チタン超微粒子を製造する工程と、有機溶媒に上記
二酸化チタン超微粒子と分散剤を加え分散させる工程
と、からなることを特徴とする二酸化チタン超微粒子の
非水性分散体の製造方法。 ４．二酸化チタン超微粒子の含有量が５〜５０重量％、
好ましくは１０〜４０重量％で、分散剤の含有量が０．
１〜２０重量％、好ましくは０．２〜１５重量％である
ことを特徴とする請求項３記載の二酸化チタン超微粒子
の非水性分散体の製造方法。にある。
【０００５】本発明において使用する二酸化チタン超微
粒子は、直流プラズマアーク法、プラズマジェット法、
高周波プラズマ法などのプラズマ法で製造できるが、直
流プラズマアーク法が生産性などの点から最も好まし
い。このプラズマ法で製造した二酸化チタン超微粒子
は、表面の結晶状態が良好に保たれているため極めて活
性が強く、分散剤のアミノ基、イミノ基や第４アンモニ
ウム塩基などの官能基を強く吸着するので、分散性が良
好になるものと考えられる。
粒子は、直流プラズマアーク法、プラズマジェット法、
高周波プラズマ法などのプラズマ法で製造できるが、直
流プラズマアーク法が生産性などの点から最も好まし
い。このプラズマ法で製造した二酸化チタン超微粒子
は、表面の結晶状態が良好に保たれているため極めて活
性が強く、分散剤のアミノ基、イミノ基や第４アンモニ
ウム塩基などの官能基を強く吸着するので、分散性が良
好になるものと考えられる。
【０００６】本発明において使用する直流プラズマアー
ク法は、金属チタン等のチタン原料を消費アノード電極
とし、カソード電極からアルゴンガスのプラズマフレー
ムを発生させ、前記チタン原料を加熱、蒸発させ、その
金属チタンを酸化、冷却するものであり、平均粒子径が
５〜７０ｎｍの範囲である球状の二酸化チタン超微粒子
を製造することができる。平均粒子径が５ｎｍ未満のも
のは製造の効率が悪くなり、７０ｎｍを超えるものは粗
大粒子が生成する可能性が大きくなるので好ましくな
い。なお、平均粒子径の測定は、非表面積法によって算
出した。
ク法は、金属チタン等のチタン原料を消費アノード電極
とし、カソード電極からアルゴンガスのプラズマフレー
ムを発生させ、前記チタン原料を加熱、蒸発させ、その
金属チタンを酸化、冷却するものであり、平均粒子径が
５〜７０ｎｍの範囲である球状の二酸化チタン超微粒子
を製造することができる。平均粒子径が５ｎｍ未満のも
のは製造の効率が悪くなり、７０ｎｍを超えるものは粗
大粒子が生成する可能性が大きくなるので好ましくな
い。なお、平均粒子径の測定は、非表面積法によって算
出した。
【０００７】本発明に使用される分散剤としては、脂肪
酸アミン系、スルホン酸アミド系、ε−カプロラクトン
系、ハイドロステアリン酸系、ポリカルボン酸系、ポリ
エステルアミンなど各種の分散剤が使用できる。具体的
には、ソルスパース３０００，９０００，１７０００，
２００００，２４０００（以上、ゼネカ社製）、Ｄｉｓ
ｐｅｒｂｙｋ−１６１、−１６２、−１６３、−１６４
（以上、ビックケミー社製）などが挙げられる。これら
の分散剤の配合量は、有機溶媒の種類や分散剤の種類に
応じて異なるが、最も好ましくは１〜１０重量％の範囲
で用いることができる。
酸アミン系、スルホン酸アミド系、ε−カプロラクトン
系、ハイドロステアリン酸系、ポリカルボン酸系、ポリ
エステルアミンなど各種の分散剤が使用できる。具体的
には、ソルスパース３０００，９０００，１７０００，
２００００，２４０００（以上、ゼネカ社製）、Ｄｉｓ
ｐｅｒｂｙｋ−１６１、−１６２、−１６３、−１６４
（以上、ビックケミー社製）などが挙げられる。これら
の分散剤の配合量は、有機溶媒の種類や分散剤の種類に
応じて異なるが、最も好ましくは１〜１０重量％の範囲
で用いることができる。
【０００８】また、本発明に使用される有機溶媒として
は、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒、アセト
ン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、ジブチル
エーテルなどのエーテル系溶媒、酢酸エチルなどのエス
テル系溶媒、エチルアルコールナなどのアルコール系溶
媒などが挙げられる。
は、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒、アセト
ン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、ジブチル
エーテルなどのエーテル系溶媒、酢酸エチルなどのエス
テル系溶媒、エチルアルコールナなどのアルコール系溶
媒などが挙げられる。
【０００９】次に、本発明の二酸化チタン超微粒子非水
性分散体の製造方法について述べる。本発明の二酸化チ
タン超微粒子非水性分散体は、上記によって製造された
二酸化チタン超微粒子を、分散媒としての有機溶媒に、
カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イミノ基や第４ア
ンモニウム塩基などの官能基を有する各種の分散剤と共
に加え、種々の方法によって分散させることによって得
られる。分散方法としては、超音波ミル、サンドミル、
ディスクミル等の粉砕機を用いて調整することができ
る。
性分散体の製造方法について述べる。本発明の二酸化チ
タン超微粒子非水性分散体は、上記によって製造された
二酸化チタン超微粒子を、分散媒としての有機溶媒に、
カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イミノ基や第４ア
ンモニウム塩基などの官能基を有する各種の分散剤と共
に加え、種々の方法によって分散させることによって得
られる。分散方法としては、超音波ミル、サンドミル、
ディスクミル等の粉砕機を用いて調整することができ
る。
【００１０】
【実施例】製造装置に原料としての金属チタンの棒状物
を設置しこれを消費アノード電極とし、カソード電極を
中央に配したトーチを前記金属チタンの棒状物の先端に
対向位置に設ける。トーチ内にアルゴンガスを供給する
ことによりカソード電極を酸化性雰囲気から保護すると
共に、上記電極間に電圧を印加しアーク放電させると、
アルゴンガスのプラズマフレームが発生し、発生したプ
ラズマフレームにより金属チタンを加熱、蒸発させる。
その蒸気を酸化、冷却することにより平均粒子径が３０
ｎｍの球状の二酸化チタン超微粒子を製造した。この二
酸化チタン超微粒子をイオン交換水に２０重量％入れ超
音波ミルで処理して得られた水分散体のＰＨは、３．２
であった。一方、トルエンに二酸化チタン超微粒子４０
重量％と、分散剤（ゼネカ社製、商品名：ソルスパース
３０００）４重量％とを配合し、超音波ミルで１時間処
理した。得られた非水性分散体は、放置しても凝集が殆
どなく良好であった。
を設置しこれを消費アノード電極とし、カソード電極を
中央に配したトーチを前記金属チタンの棒状物の先端に
対向位置に設ける。トーチ内にアルゴンガスを供給する
ことによりカソード電極を酸化性雰囲気から保護すると
共に、上記電極間に電圧を印加しアーク放電させると、
アルゴンガスのプラズマフレームが発生し、発生したプ
ラズマフレームにより金属チタンを加熱、蒸発させる。
その蒸気を酸化、冷却することにより平均粒子径が３０
ｎｍの球状の二酸化チタン超微粒子を製造した。この二
酸化チタン超微粒子をイオン交換水に２０重量％入れ超
音波ミルで処理して得られた水分散体のＰＨは、３．２
であった。一方、トルエンに二酸化チタン超微粒子４０
重量％と、分散剤（ゼネカ社製、商品名：ソルスパース
３０００）４重量％とを配合し、超音波ミルで１時間処
理した。得られた非水性分散体は、放置しても凝集が殆
どなく良好であった。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、活性が強く、凝集のな
い二酸化チタン超微粒子の非水性分散体を効率よく製造
することができる。また、本発明の非水性分散体は、有
機系あるいは無機系塗料に容易に配合することができ
る。
い二酸化チタン超微粒子の非水性分散体を効率よく製造
することができる。また、本発明の非水性分散体は、有
機系あるいは無機系塗料に容易に配合することができ
る。
Claims (4)
- 【請求項１】 ２０重量％水分散体のＰＨが２．８〜
４．０の範囲であり平均粒子径が５〜７０ｎｍの範囲で
ある球状の二酸化チタン超微粒子と有機溶媒と分散剤と
からなる二酸化チタン超微粒子の非水性分散体。 - 【請求項２】 二酸化チタン超微粒子の含有量が５〜５
０重量％、好ましくは１０〜４０重量％で、分散剤の含
有量が０．１〜２０重量％、好ましくは０．２〜１５重
量％であることを特徴とする請求項１記載の二酸化チタ
ン超微粒子の非水性分散体。 - 【請求項３】 チタン原料を直流アークプラズマ法によ
って加熱、気化させ、そのチタン蒸気を酸化、冷却する
ことにより、２０重量％水分散体のＰＨが２．８〜４．
０の範囲であり平均粒子径が５〜７０ｎｍの範囲である
球状の二酸化チタン超微粒子を製造する工程と、 有機溶媒に上記二酸化チタン超微粒子と分散剤を加え分
散させる工程と、 からなることを特徴とする二酸化チタン超微粒子の非水
性分散体の製造方法。 - 【請求項４】 二酸化チタン超微粒子の含有量が５〜５
０重量％、好ましくは１０〜４０重量％で、分散剤の含
有量が０．１〜２０重量％、好ましくは０．２〜１５重
量％であることを特徴とする請求項３記載の二酸化チタ
ン超微粒子の非水性分散体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9515998A JPH11278844A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 二酸化チタン超微粒子の非水性分散体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9515998A JPH11278844A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 二酸化チタン超微粒子の非水性分散体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11278844A true JPH11278844A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=14130012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9515998A Pending JPH11278844A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 二酸化チタン超微粒子の非水性分散体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11278844A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002050218A (ja) * | 2000-08-03 | 2002-02-15 | C I Kasei Co Ltd | 有色ランプ装置 |
| JP2002060687A (ja) * | 2000-08-21 | 2002-02-26 | C I Kasei Co Ltd | 透明光触媒用塗料組成物 |
| WO2004065304A1 (ja) * | 2003-01-20 | 2004-08-05 | Kazunori Kijima | チタン含有酸化物超微粒子の製造方法、及びチタン含有酸化物微粒子 |
| JP2004276232A (ja) * | 2003-02-24 | 2004-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | カーボンナノチューブ分散液およびその製造方法 |
| JP2006001775A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Toho Titanium Co Ltd | 酸化チタン分散体及びその製造方法 |
| JP2006508885A (ja) * | 2002-12-06 | 2006-03-16 | テクナ・プラズマ・システムズ・インコーポレーテッド | 金属酸化物ナノ粉末のプラズマ合成ならびにそのための装置 |
| CN100457256C (zh) * | 2002-06-25 | 2009-02-04 | 住友化学工业株式会社 | 二氧化钛分散体组合物、和其保存方法及保存容器 |
| JP2009227500A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Tayca Corp | 透明酸化チタンオルガノゾルおよびそれを配合したコーティング組成物，光学基材 |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP9515998A patent/JPH11278844A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002050218A (ja) * | 2000-08-03 | 2002-02-15 | C I Kasei Co Ltd | 有色ランプ装置 |
| JP4489264B2 (ja) * | 2000-08-03 | 2010-06-23 | シーアイ化成株式会社 | 有色ランプ装置 |
| JP2002060687A (ja) * | 2000-08-21 | 2002-02-26 | C I Kasei Co Ltd | 透明光触媒用塗料組成物 |
| CN100457256C (zh) * | 2002-06-25 | 2009-02-04 | 住友化学工业株式会社 | 二氧化钛分散体组合物、和其保存方法及保存容器 |
| JP2006508885A (ja) * | 2002-12-06 | 2006-03-16 | テクナ・プラズマ・システムズ・インコーポレーテッド | 金属酸化物ナノ粉末のプラズマ合成ならびにそのための装置 |
| WO2004065304A1 (ja) * | 2003-01-20 | 2004-08-05 | Kazunori Kijima | チタン含有酸化物超微粒子の製造方法、及びチタン含有酸化物微粒子 |
| JP2004276232A (ja) * | 2003-02-24 | 2004-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | カーボンナノチューブ分散液およびその製造方法 |
| JP2006001775A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Toho Titanium Co Ltd | 酸化チタン分散体及びその製造方法 |
| JP2009227500A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Tayca Corp | 透明酸化チタンオルガノゾルおよびそれを配合したコーティング組成物，光学基材 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Effective date: 20050315 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070918 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071116 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080304 |