JPS5869799A - 繊維状チタン酸カリウムの製造法 - Google Patents
繊維状チタン酸カリウムの製造法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は繊維状チタン酸カリウムの製造法に関する。更
に詳しくは繊維状四チタン酸カリウム。
に詳しくは繊維状四チタン酸カリウム。
繊維状穴チタン酸カリウムもしくは両混合相繊維状チタ
ン酸カリウムの製造法に関する。
ン酸カリウムの製造法に関する。
従来、繊維状チタン酸カリウムの製造法には、フラック
ス法、水熱合成法、融体法、焼成法などが知られている
が、工業的製造にはフラックス法。
ス法、水熱合成法、融体法、焼成法などが知られている
が、工業的製造にはフラックス法。
−融体法および焼成法が大規模化、連続化の点で有・：
１ 端であるとされている。
１ 端であるとされている。
しかし、フラックス法はフラックスを必要とし。
原料費が高くなり、またフラックスの除去および回収の
工程を要する等でコスト高となる欠点があった。融体法
は繊維径が太く、強度が弱いので、化学的な利用分野で
は使用できるが、物理的な利用分野の使用では問題があ
った。また焼成法は製法は簡単であるが短繊維しか得ら
れない欠点があン酸カリウムおよびタングステン酸カリ
やムを見出した。（特許第１ｏｓａｓｉｑ号参照）。更
に該フラックスを用いてフラックス成長反応の成長機構
を解明すべく研究の結果、高温では酸化チタン固相と酸
化カリウム液相が反応して大チタン酸カリウム固相と酸
化カリウム液相が生成し、これを徐冷すると四チタン酸
カリウム固相を長繊維に成長さ彌る解離−会合反応が行
われることが分つな。
工程を要する等でコスト高となる欠点があった。融体法
は繊維径が太く、強度が弱いので、化学的な利用分野で
は使用できるが、物理的な利用分野の使用では問題があ
った。また焼成法は製法は簡単であるが短繊維しか得ら
れない欠点があン酸カリウムおよびタングステン酸カリ
やムを見出した。（特許第１ｏｓａｓｉｑ号参照）。更
に該フラックスを用いてフラックス成長反応の成長機構
を解明すべく研究の結果、高温では酸化チタン固相と酸
化カリウム液相が反応して大チタン酸カリウム固相と酸
化カリウム液相が生成し、これを徐冷すると四チタン酸
カリウム固相を長繊維に成長さ彌る解離−会合反応が行
われることが分つな。
この反応によると、フラックス溶融液は触媒作用を有し
、使用フラックス量は夕景でよいことが分った。
、使用フラックス量は夕景でよいことが分った。
しかし、この方法は下記の点でいまだ問題点があった。
１）フラックスは高価であり、少量といえども原料コス
トが大幅に高くなる。２）スラックスの洗浄収備１回収
設備が必要となり、それだけ設備費が−くなる。６）前
記設備を稼動するために屯工業用水が多量に必要とする
等により生産コストが高くなる等の欠点がある。
トが大幅に高くなる。２）スラックスの洗浄収備１回収
設備が必要となり、それだけ設備費が−くなる。６）前
記設備を稼動するために屯工業用水が多量に必要とする
等により生産コストが高くなる等の欠点がある。
本発明の目的はフラックスを使用することなく、低コス
トで大ｉｌＩ生産し得る繊維状チタン酸カリウムの製造
法を提供するＫある。
トで大ｉｌＩ生産し得る繊維状チタン酸カリウムの製造
法を提供するＫある。
本発明者ら廿フラックスを使用することなく、安価に簡
単に製造し得られる方法を得んと鋭意研究の結果、前述
の解離−会合反応に基づいてフラックスを全く使用せず
チタン酸カリウム繊維を得る方法を開発し得た。
単に製造し得られる方法を得んと鋭意研究の結果、前述
の解離−会合反応に基づいてフラックスを全く使用せず
チタン酸カリウム繊維を得る方法を開発し得た。
すなわち、前記（１）式で示す解離−金倉反応式に繊維
は、との徐冷による会合反応でよく成長する。
は、との徐冷による会合反応でよく成長する。
長させることができることが分った。
この反応機構を行うために重要なことは、（１）解離反
応により生成する酸化カリウムの液相が存在すること。
応により生成する酸化カリウムの液相が存在すること。
（２）徐冷操作と徐冷速度、（３）解離温度、（４）製
造原料混合物中のＴｉｅ２／ Ｋ２Ｏのモル比にあるこ
とが分った。
造原料混合物中のＴｉｅ２／ Ｋ２Ｏのモル比にあるこ
とが分った。
すなわち、酸化カリウムの液相の存在によって酸化チタ
ンからチタン酸カリウムの生成反応が促・通され、かつ
解離−会合反応が行われる。高温解離状態から徐冷する
ことにより会合反応が促進され、特に西チタン酸カリウ
ム繊維が長く成長する。
ンからチタン酸カリウムの生成反応が促・通され、かつ
解離−会合反応が行われる。高温解離状態から徐冷する
ことにより会合反応が促進され、特に西チタン酸カリウ
ム繊維が長く成長する。
次に会合反応で生成する繊維の組成は解離温度。
徐冷速度、製造原料混合物のＴｉｅ２／ Ｋ２Ｏのモル
比により決定される。
比により決定される。
一般式に、Ｏ−ｎＴｉ０□で示されるとき、ｎ＝ｑの場
合は前記（１）の式に従い、ｎ＝３の場合は次のよ（固
相） （固相〕 （液相）（固相）
昇温 （固相） （液相）結局、（３）式の・解離−
会合反応となり、高温では六チタン酸カリウム相が優勢
で、低温では西チタン酸カリウム相が優勢となり、徐冷
操作により会合反応を促進させると、四チタン酸カリウ
ム繊維が長く成長する。この場合、ｑｏｏ’ｃまでの徐
冷速度のｍ、ｉｓ長を増大させることができる。なお、
解離温度で一定時間保持した後、徐冷することが好まし
い。本発明はこれらの多くの知見に基づいて完成したも
のである。
合は前記（１）の式に従い、ｎ＝３の場合は次のよ（固
相） （固相〕 （液相）（固相）
昇温 （固相） （液相）結局、（３）式の・解離−
会合反応となり、高温では六チタン酸カリウム相が優勢
で、低温では西チタン酸カリウム相が優勢となり、徐冷
操作により会合反応を促進させると、四チタン酸カリウ
ム繊維が長く成長する。この場合、ｑｏｏ’ｃまでの徐
冷速度のｍ、ｉｓ長を増大させることができる。なお、
解離温度で一定時間保持した後、徐冷することが好まし
い。本発明はこれらの多くの知見に基づいて完成したも
のである。
本発明は一般式に２Ｏ−ｎＴｉｏ２（ただし、ｎ＝３〜
奢；、解離によって液相の酸化カリウム成分を生成せし
め、９００℃〜９！Ｏ”Ｃまで徐冷すると共に、その徐
冷速度を調整することにより、四チタン酸カリウム固相
、六チタン酸゛カリウム固相と酸化カリウム液相との間
の解離−会合反応を起させて、前記一般式におけるｎが
ａ −ａの範囲の組成を有するチタン酸カリウムを単結
晶として育成させることを特徴とする繊維状チタン酸カ
リウムの製造法に”ある。
奢；、解離によって液相の酸化カリウム成分を生成せし
め、９００℃〜９！Ｏ”Ｃまで徐冷すると共に、その徐
冷速度を調整することにより、四チタン酸カリウム固相
、六チタン酸゛カリウム固相と酸化カリウム液相との間
の解離−会合反応を起させて、前記一般式におけるｎが
ａ −ａの範囲の組成を有するチタン酸カリウムを単結
晶として育成させることを特徴とする繊維状チタン酸カ
リウムの製造法に”ある。
唱
１）゛前記の製造原料としては、酸化チタンまたは加熱
によ＾酸化チタンとなる化合物と、酸化カリウムｆ＆は
加熱により酸化カリウムとなる化合物とを、その組成割
合が一般式に２Ｏ−ｎＴｉ０２ （ｆｔ、だしｎ＝３〜
よ）になる割合で混合されたものである。
によ＾酸化チタンとなる化合物と、酸化カリウムｆ＆は
加熱により酸化カリウムとなる化合物とを、その組成割
合が一般式に２Ｏ−ｎＴｉ０２ （ｆｔ、だしｎ＝３〜
よ）になる割合で混合されたものである。
原料のチタン酸カリウムまたはその製造原料は９ｊＯ″
ｃ−ｉ３ｏｏ℃、好ましくは１ｌｏｏ℃〜１．２ｏθ℃
で７〜７０時間、好ましくは３〜Ｓ時間加熱して、結晶
が成長しなく、１３ｏｏ”ｃを超えると、熱的に不経済
であるばかりでなく、装置の寿命も短かくなる。
ｃ−ｉ３ｏｏ℃、好ましくは１ｌｏｏ℃〜１．２ｏθ℃
で７〜７０時間、好ましくは３〜Ｓ時間加熱して、結晶
が成長しなく、１３ｏｏ”ｃを超えると、熱的に不経済
であるばかりでなく、装置の寿命も短かくなる。
解離温度の範囲内の温度に通常３〜５時間保持後、９０
０℃〜ｑｓｏ”ｃまで徐冷する。この場合、解離−保持
−徐冷操作を繰り返すと良識化することができる。一般
にチタン酸カリウムまたはその製よりも速いと六チタン
酸カリウムの生成量が多くなる。また、−チタンカリウ
ムまたはその製造原料のに２Ｏ−ｎＴｉｏ□のｎの値が
３〜４Ｉであることが最も好ましい。ｎが５となると、
次の解離−会合反応が起る。
０℃〜ｑｓｏ”ｃまで徐冷する。この場合、解離−保持
−徐冷操作を繰り返すと良識化することができる。一般
にチタン酸カリウムまたはその製よりも速いと六チタン
酸カリウムの生成量が多くなる。また、−チタンカリウ
ムまたはその製造原料のに２Ｏ−ｎＴｉｏ□のｎの値が
３〜４Ｉであることが最も好ましい。ｎが５となると、
次の解離−会合反応が起る。
（固 相） （液相）
どの賜金、チタン酸カリウム固相に対する酸化カリウム
液相の割合が少なくなり、そのため成長し易い四チタン
酸カリウム繊維よりも成長し離い六チタン酸カリウム繊
維が多くな９、短繊維となる。
液相の割合が少なくなり、そのため成長し易い四チタン
酸カリウム繊維よりも成長し離い六チタン酸カリウム繊
維が多くな９、短繊維となる。
ｎが６以上では酸化カリウム液相の生成がなくな抄、解
離−会合反応は成立しない。
離−会合反応は成立しない。
ｎがジでは融点が９６ｊ℃のため、この温度以上では解
離−会合反応が成立せず、融点以下では反療温度が低い
ため繊維として成長せず、ニチメン・−１カリウムの粉
末となる。
離−会合反応が成立せず、融点以下では反療温度が低い
ため繊維として成長せず、ニチメン・−１カリウムの粉
末となる。
ｎが３〜Ｓに相当するチタン酸カリウムを原料として使
用するときけ、非晶質または結晶質の粉末、非繊維状物
などいずれも使用し得られる。
用するときけ、非晶質または結晶質の粉末、非繊維状物
などいずれも使用し得られる。
また酸化チタン成分としては酸化チタンが入手容品であ
る点で最も好ましいが、加熱にょ９分解して酸化チタン
を生成する化合物を使用し得られる。酸化チタンは酸化
カリウムと反応し易い点で、座１品質酸叉ヒｆ″′と７
す′−５型０も０が１″′・ラムの成分の１部は反応糸
の中で液相として存在していることが重要な因子であり
、そのようにな９得る化合物であればよい。また酸化カ
リウムの液相中には多少の第３成分が含有されていても
差支えない。
る点で最も好ましいが、加熱にょ９分解して酸化チタン
を生成する化合物を使用し得られる。酸化チタンは酸化
カリウムと反応し易い点で、座１品質酸叉ヒｆ″′と７
す′−５型０も０が１″′・ラムの成分の１部は反応糸
の中で液相として存在していることが重要な因子であり
、そのようにな９得る化合物であればよい。また酸化カ
リウムの液相中には多少の第３成分が含有されていても
差支えない。
得られる四チタン酸カリウム繊維は特異な層状構造を有
するので、これを温水、沸騰水、またはＷＲ頷でに２０
成分を抽出すると、断熱材、補強材と０て有用な六チタ
ン酸カリウム繊維、ｆたイオン吸着材としてのチタン酸
繊維にすることができる。
するので、これを温水、沸騰水、またはＷＲ頷でに２０
成分を抽出すると、断熱材、補強材と０て有用な六チタ
ン酸カリウム繊維、ｆたイオン吸着材としてのチタン酸
繊維にすることができる。
実施例１゜
酸化チタン（ＴｉＯ２）と炭酸カリウム（Ｋ２（３０，
）をモル比で３対ｌの割合で混合した。この原料混合物
ｎｙを白金ルツボに入れ、電気炉で１１３０℃まで昇温
し、そのまｔψ時間保持し、７４℃／ｈの速度で９３０
’Ｃまで徐冷した。ルツボを大気中に取出ｔ−ｊて室温
まで放冷した・ 一四成物は冷水または温水中にルツボごと数時間生成物
中の若干のカリウム成分が溶脱される。生成物を冷水で
洗浄濾過し１００”Ｃで乾燥した。この乾燥物をＸ線粉
末回折法で同定した結果、全部四チタン酸カリウムであ
った。繊維長は繊維を水で分散させ先プレパラートを透
過顕微鏡下で観察して実測したところ平均０．７ ｗｒ
であった。
）をモル比で３対ｌの割合で混合した。この原料混合物
ｎｙを白金ルツボに入れ、電気炉で１１３０℃まで昇温
し、そのまｔψ時間保持し、７４℃／ｈの速度で９３０
’Ｃまで徐冷した。ルツボを大気中に取出ｔ−ｊて室温
まで放冷した・ 一四成物は冷水または温水中にルツボごと数時間生成物
中の若干のカリウム成分が溶脱される。生成物を冷水で
洗浄濾過し１００”Ｃで乾燥した。この乾燥物をＸ線粉
末回折法で同定した結果、全部四チタン酸カリウムであ
った。繊維長は繊維を水で分散させ先プレパラートを透
過顕微鏡下で観察して実測したところ平均０．７ ｗｒ
であった。
この場合、解離温度、徐冷速度、製造条件を変人１゛で
実施し念結果は第１表の通抄であっな。
実施し念結果は第１表の通抄であっな。
なお、工業的に大チタン酸カリウム繊維やチタン酸繊維
を製造するＫは、西チタン酸カリウム単独相繊維を初生
相として製造することが好ましい。
を製造するＫは、西チタン酸カリウム単独相繊維を初生
相として製造することが好ましい。
第１表に示す如く、四チタン酸カリウム繊維を製造する
最適条件は、解離温度は／１００−１／１０ ”Ｃで、
１２００℃では融点以上となり、解離−会合反応が成
立しなくなる。解ｆＩＨ温度での保持時間はり時間以上
が必要で、徐冷速度は６６℃／ｈより速く下１もよ“が
・繊維の成長を考慮すると・７５℃〜′”Ｇ’／ ｈが
好ましい。
最適条件は、解離温度は／１００−１／１０ ”Ｃで、
１２００℃では融点以上となり、解離−会合反応が成
立しなくなる。解ｆＩＨ温度での保持時間はり時間以上
が必要で、徐冷速度は６６℃／ｈより速く下１もよ“が
・繊維の成長を考慮すると・７５℃〜′”Ｇ’／ ｈが
好ましい。
実施例２
酸化チタン（ＴｉＯ２）と炭酸カリウム（Ｋ２Ｇｏ、）
をモル比で参対ｌの割合で混合し、これを製造原料とし
たほかは実施例１と同様々方法で繊維状チタン暖カリウ
ムを得た。得られた結果は第２表の通りであった。
をモル比で参対ｌの割合で混合し、これを製造原料とし
たほかは実施例１と同様々方法で繊維状チタン暖カリウ
ムを得た。得られた結果は第２表の通りであった。
この原料組成で四チタン酸カリウム単独相繊維をｍ造し
ようとすると、解離温度をｌコ００〜／ ３００℃にし
て３θ”Ｃ／ ｈより小さい速度で徐冷することは俺か
であるが、六チタン酸カリウム繊維が生成し、西チタン
酸カリウム繊維との混合相と會るが、平均的繊維長は長
くなり、繊維分離はｌコｏｏ”ｃの解離温度の場合よ抄
容易である。
ようとすると、解離温度をｌコ００〜／ ３００℃にし
て３θ”Ｃ／ ｈより小さい速度で徐冷することは俺か
であるが、六チタン酸カリウム繊維が生成し、西チタン
酸カリウム繊維との混合相と會るが、平均的繊維長は長
くなり、繊維分離はｌコｏｏ”ｃの解離温度の場合よ抄
容易である。
酸化チタン（ＴｉＯ２）と炭酸カリウム（Ｋ２（３０５
）をモル比でＳ対ｌの割合で混合し、この製造原料のほ
かは全〈実施例１と同様の方法で繊維状チタン酸カリウ
ムを得た。その結果は第３表の通りであった。
）をモル比でＳ対ｌの割合で混合し、この製造原料のほ
かは全〈実施例１と同様の方法で繊維状チタン酸カリウ
ムを得た。その結果は第３表の通りであった。
この原料組成で７３００℃までの解離温度では四チタン
酸カリウムと六チタン酸カリウムの混合相繊維しか得ら
れない。この混合相繊維を四チタンさせることができる
。
酸カリウムと六チタン酸カリウムの混合相繊維しか得ら
れない。この混合相繊維を四チタンさせることができる
。
夷１施例４
実施例１と同様な方法において、昇温（解１１ｉ ）→
保持→徐冷（会合）工程を２回以上繰や返し行った。そ
の結果は第ｔＩ麦に示す通りであった。
保持→徐冷（会合）工程を２回以上繰や返し行った。そ
の結果は第ｔＩ麦に示す通りであった。
実施例１の第１表の繊維長と比較して明ら７５為なよう
に解離−会合工程を繰り返すことにより、繊維を成程度
成長させることができる。
に解離−会合工程を繰り返すことにより、繊維を成程度
成長させることができる。
この場合、徐冷速度の影響が大きくなり、／４°Ｃ／ｈ
以−ヒでは六チタン酸カリウムカ（生成して四チ手
続 補 正 書 昭和５７年８月ノ２日 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第１６５５５８号 ２、発明の名称 繊維状チタン酸カリウムの製造法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ５、補正により増加する発明の数 なし６、補正の対象 明細書の特許請求の範囲ならびに発明の詳細な説明の欄 （１） ｌｆ！ｆ許請求の範囲を次の通り訂正する。
以−ヒでは六チタン酸カリウムカ（生成して四チ手
続 補 正 書 昭和５７年８月ノ２日 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第１６５５５８号 ２、発明の名称 繊維状チタン酸カリウムの製造法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ５、補正により増加する発明の数 なし６、補正の対象 明細書の特許請求の範囲ならびに発明の詳細な説明の欄 （１） ｌｆ！ｆ許請求の範囲を次の通り訂正する。
自 一般式に２０− ｎＴｉｏ２（ただし、ｎ＝３〜と
呼ぶ）またはその製造原料混合物を９ｊＯ〜／ＪＯＯ℃
に加熱保持して、分解溶融反応によって同相の六チタン
酸カリウム成分と液相の混合組成物（ただしｎはコ＜ｎ
＜！を表わす）を生成せしめ、９００〜デｊＯ′Ｃｉタ
ン酸カリウム繊維と液相の混合組成物（ただし、ｎは２
くｎくダを表わす）を生成せしめた後冷却することを特
徴とする繊維状チタン酸カリウムの製造法。
呼ぶ）またはその製造原料混合物を９ｊＯ〜／ＪＯＯ℃
に加熱保持して、分解溶融反応によって同相の六チタン
酸カリウム成分と液相の混合組成物（ただしｎはコ＜ｎ
＜！を表わす）を生成せしめ、９００〜デｊＯ′Ｃｉタ
ン酸カリウム繊維と液相の混合組成物（ただし、ｎは２
くｎくダを表わす）を生成せしめた後冷却することを特
徴とする繊維状チタン酸カリウムの製造法。
雄状チタン酸カリウムの製造法。」
（２） 第２頁Ｉｊ行〜１６行「四チタン酸・・・・
・・・・・混合相繊維」を次の通り訂正する。
・・・・・混合相繊維」を次の通り訂正する。
「１四チタン酸カリウム繊維、またはこれをニチメ□ン
酸カリウム繊維もしくは六チタン酸カリウ！ ズ繊維との混合相繊維からなる繊維」 （５） 第ｊ頁／行〜第１２頁／／行を次の通り訂正
する。
酸カリウム繊維もしくは六チタン酸カリウ！ ズ繊維との混合相繊維からなる繊維」 （５） 第ｊ頁／行〜第１２頁／／行を次の通り訂正
する。
［究の結果、一般式に２０・ｎＴｉｏ□（ただし、ｎ＝
３〜Ｓを表わす）で示される酸化カリウムと二酸化チタ
ンの混合組成物を使用し、７ラツクスを使用することな
く ９１０−１３００℃に加熱保持するき、次の反応式
で示す分解溶融反応を起し、固相の六チタン酸カリウム
と液相の混合組成物が生成する。例えばｎ＝Ｊの場合は
、 この加熱温度から９００〜９３０℃までを徐冷すると、
固相の六チタン醗カリウムと液相の混合組成物とが下記
の反応式で示す会合反応を起こし、四チタン酸カリウム
繊維を成長させる。
３〜Ｓを表わす）で示される酸化カリウムと二酸化チタ
ンの混合組成物を使用し、７ラツクスを使用することな
く ９１０−１３００℃に加熱保持するき、次の反応式
で示す分解溶融反応を起し、固相の六チタン酸カリウム
と液相の混合組成物が生成する。例えばｎ＝Ｊの場合は
、 この加熱温度から９００〜９３０℃までを徐冷すると、
固相の六チタン醗カリウムと液相の混合組成物とが下記
の反応式で示す会合反応を起こし、四チタン酸カリウム
繊維を成長させる。
ｂ（Ｋ２Ｏ−Ｔｉ４０１．） ＋ ｃ（Ｋ、０−ｎＴｉ
ｏ、）（固相） （液相） チタン酸カリウム繊維が生成する。
ｏ、）（固相） （液相） チタン酸カリウム繊維が生成する。
（固 相） （固 相）
原料の一般式に２０・ｎＴｉｏ２のｎの値、すな妓１！
１ｊ、Ｏの場合は（３）式における液相は固相と表すに
２Ｏ−ｎＴｉｏ、のｎは４Ｉｔたはダと６となる。
１ｊ、Ｏの場合は（３）式における液相は固相と表すに
２Ｏ−ｎＴｉｏ、のｎは４Ｉｔたはダと６となる。
（４）式のように常温まで冷却することにより、四チタ
ン酸カリウム繊維の単独または四チタン醗カリウム繊維
と液相が固化して得られるニチメン酸カリウム繊維もし
くは六チタン酸カリウム繊維との混合相繊維が得られる
ことを知見した。
ン酸カリウム繊維の単独または四チタン醗カリウム繊維
と液相が固化して得られるニチメン酸カリウム繊維もし
くは六チタン酸カリウム繊維との混合相繊維が得られる
ことを知見した。
また、分解溶融−会合反応を２回以上繰返すと、西チタ
ン醗カリウム繊維の繊維長が長くなることを知見した。
ン醗カリウム繊維の繊維長が長くなることを知見した。
これらの知見に基づいて本発明を完成した。
本発＃Ｉク一般式に２０ｎＴｉ０２ （ただし、ｎ＝ｊ
〜！を表わす）で示された酸化カリウムと二酸化チタン
の混合組成物またはその製造原料混合物をヂ１０−／３
００℃に加熱保持して、分解溶融反応によって同相の六
チタン酸カリウム成分と液相の混合組成物（ただしｎは
コ＜：ｎ ＜：ｊを表わす）全生成せしめ、ｑｏｏ〜り
ｓｏ℃まで７０℃／ｈ以下の速度で徐冷し、その徐冷速
度を調整して会合反応により同相の四チタン酸カリウム
繊維と液相の混合組成物（ただし、ｎはコ＜ ｆｉ゛′
Ｇｌを表わす）を生成１．いえ後。却オ、。ｉ特徴とす
る繊維状チタン酸カリウムの製造法にある。
〜！を表わす）で示された酸化カリウムと二酸化チタン
の混合組成物またはその製造原料混合物をヂ１０−／３
００℃に加熱保持して、分解溶融反応によって同相の六
チタン酸カリウム成分と液相の混合組成物（ただしｎは
コ＜：ｎ ＜：ｊを表わす）全生成せしめ、ｑｏｏ〜り
ｓｏ℃まで７０℃／ｈ以下の速度で徐冷し、その徐冷速
度を調整して会合反応により同相の四チタン酸カリウム
繊維と液相の混合組成物（ただし、ｎはコ＜ ｆｉ゛′
Ｇｌを表わす）を生成１．いえ後。却オ、。ｉ特徴とす
る繊維状チタン酸カリウムの製造法にある。
本発明に使用する酸化チタン成分としては、酸化チタン
が人手容易である点で最も好ましいが、加熱により分解
して酸化チタンを生成する化合物を使用し得られる。酸
化チタンは酸化カリウムと反応し易い点で非晶質酸化チ
タンとアナターゼ型のものが好ましい。
が人手容易である点で最も好ましいが、加熱により分解
して酸化チタンを生成する化合物を使用し得られる。酸
化チタンは酸化カリウムと反応し易い点で非晶質酸化チ
タンとアナターゼ型のものが好ましい。
酸化カリウム成分としては、酸化カリウムの横か、加熱
によって酸化カリウムを生成する炭２種以上の混合物が
使用される。反応により生成したチタン酸カリウム成分
の１部は反応系の中で液相として存在していることが重
要な因子であり、そのようになり得る化合物であればよ
・ い。該チタン酸カリウムの液相中には多少の第３成
分が含有されていても差支えない。
によって酸化カリウムを生成する炭２種以上の混合物が
使用される。反応により生成したチタン酸カリウム成分
の１部は反応系の中で液相として存在していることが重
要な因子であり、そのようになり得る化合物であればよ
・ い。該チタン酸カリウムの液相中には多少の第３成
分が含有されていても差支えない。
これらの原料組成割合は一般式に、０−ｎＴｉＯ，のｎ
の値がＪＮｊの割合で使用する。ｎが６以上で、は四チ
タン酸カリウムの分解溶融及び四チタン酸カリウムの安
定領域が状態図上がらなくな多１四チタン酸カリウム生
成のための分解溶融−会合反応は成立しなくなる。
の値がＪＮｊの割合で使用する。ｎが６以上で、は四チ
タン酸カリウムの分解溶融及び四チタン酸カリウムの安
定領域が状態図上がらなくな多１四チタン酸カリウム生
成のための分解溶融−会合反応は成立しなくなる。
これらの原料混合物を９１０−１３００ ℃、好ましく
は１１００〜ｌコｏｏ℃でｌＮ１０時間、好ましくは３
〜ｊ時間加熱保持する。これにより分解溶融して六チ′
タン酸カリウム固相と液相の混合組成物が生成し、その
間で分解溶融−会合反応が行われる。温度が９１０℃よ
り低いと前記反応がおそく、結晶が成長しなく、７３０
０℃を超えると熱的に不経済であるばかりで々く、装置
の寿命も短かくない。
は１１００〜ｌコｏｏ℃でｌＮ１０時間、好ましくは３
〜ｊ時間加熱保持する。これにより分解溶融して六チ′
タン酸カリウム固相と液相の混合組成物が生成し、その
間で分解溶融−会合反応が行われる。温度が９１０℃よ
り低いと前記反応がおそく、結晶が成長しなく、７３０
０℃を超えると熱的に不経済であるばかりで々く、装置
の寿命も短かくない。
この加熱温度で通常３〜ｊ時間保持後、ワ。０〜ｔｎｏ
′Ｃｔで徐冷する。この場合、分解溶融−保持−徐冷
操作を繰返すと良識化する。
′Ｃｔで徐冷する。この場合、分解溶融−保持−徐冷
操作を繰返すと良識化する。
一般に原料のＴｉＯ２／に２０のモル比によっても異な
るが、焼成温度が１０００℃より高く、徐冷８度ｄ＝ｚ
ｏ℃／ｈよりも速いと大チタン酸カリウムの生重量が多
くなる。徐冷速度は少くとも７゜℃１／ｈ以下であるこ
とが必要である。この徐冷で徐冷すると、液相は固化し
、西チタン酸カリウム繊維、ｔたはこれとニチタン酸カ
リウムもしくは六チタン酸カリウムの繊維との塊状集合
体が得られる。四チタン酸カリウム繊維は特異な層状構
造を有するので、塊状集合体を温水。
るが、焼成温度が１０００℃より高く、徐冷８度ｄ＝ｚ
ｏ℃／ｈよりも速いと大チタン酸カリウムの生重量が多
くなる。徐冷速度は少くとも７゜℃１／ｈ以下であるこ
とが必要である。この徐冷で徐冷すると、液相は固化し
、西チタン酸カリウム繊維、ｔたはこれとニチタン酸カ
リウムもしくは六チタン酸カリウムの繊維との塊状集合
体が得られる。四チタン酸カリウム繊維は特異な層状構
造を有するので、塊状集合体を温水。
酸類で層間を占めるＫ”（オンを全部抽出するとイオン
吸着材として有用なものとなる。
吸着材として有用なものとなる。
実施例を
酸化チタン（’Ｉ’１０２）と炭酸カリウムをモル比で
３対ｌの割合で混合した。この原料混合物λ２を白金る
つばに入れ、電気炉でｔｔｓｏｃｌで昇温し、そのまｔ
＜を時間保持し、１６℃／ｈの速度で９ｊＯ′ｃ’＊で
徐冷した。るつほを大気中に゛叡ｌ出し室温まで放冷し
た。
３対ｌの割合で混合した。この原料混合物λ２を白金る
つばに入れ、電気炉でｔｔｓｏｃｌで昇温し、そのまｔ
＜を時間保持し、１６℃／ｈの速度で９ｊＯ′ｃ’＊で
徐冷した。るつほを大気中に゛叡ｌ出し室温まで放冷し
た。
塊状を呈するが、冷水または温水中にるりほのまま数時
間浸筐すると容易に繊維が分離し、るりげから取り出す
ことができる。この時過剰のカリウム成分または生成物
中の特にニチタン酸カリウム繊維中のカリウム成分の一
部も溶脱さ江ｉる。生成物を冷水で洗浄ｒ過し１００℃
で乾燥し光。この乾燥物をＸ線粉末回折法で同定した結
果、西チタン酸カリウムとニチタン酸カリウム中間相で
あった。さらに１０００℃で３θ分間焼成すると結晶性
のよい四チタン酸カリウム晰−相となった。すなわち、
ニチタン酸カリウム中間相も四チタン酸カリウム相に移
行した。繊維長は繊維を水で分散させたプレパラートを
透過顕微鏡下で観察して実測したところ平均９．７ ｍ
であった。 ・、・、。
間浸筐すると容易に繊維が分離し、るりげから取り出す
ことができる。この時過剰のカリウム成分または生成物
中の特にニチタン酸カリウム繊維中のカリウム成分の一
部も溶脱さ江ｉる。生成物を冷水で洗浄ｒ過し１００℃
で乾燥し光。この乾燥物をＸ線粉末回折法で同定した結
果、西チタン酸カリウムとニチタン酸カリウム中間相で
あった。さらに１０００℃で３θ分間焼成すると結晶性
のよい四チタン酸カリウム晰−相となった。すなわち、
ニチタン酸カリウム中間相も四チタン酸カリウム相に移
行した。繊維長は繊維を水で分散させたプレパラートを
透過顕微鏡下で観察して実測したところ平均９．７ ｍ
であった。 ・、・、。
この場合、焼成温度、徐冷速度、＠造条件を変えて実施
した結果は第１表の通りであった。
した結果は第１表の通りであった。
なお、工業的にチタン酸カリウム繊維を製造するには、
Ｋ′イオンの溶出が容易な層状構造を有する四チタン酸
カリウム繊維またはこれと二チタン酸カリウム繊維との
混合相繊維を初生相として製造することが好ましい。
Ｋ′イオンの溶出が容易な層状構造を有する四チタン酸
カリウム繊維またはこれと二チタン酸カリウム繊維との
混合相繊維を初生相として製造することが好ましい。
第１表に示すように、四チタン酸カリウム繊維を製造す
る最適条件は、焼成温度ｔｉｏｏ〜／／１０℃で保持時
間は参時間以上、徐冷速度は上での焼成温度」と訂正す
る。
る最適条件は、焼成温度ｔｉｏｏ〜／／１０℃で保持時
間は参時間以上、徐冷速度は上での焼成温度」と訂正す
る。
（６）第１ダ頁ｌｏ行、 ／／行、／３行及び軽打「解
離温度」を「焼成温度」と訂正する。
離温度」を「焼成温度」と訂正する。
（７）第ｔＳ頁第コ表、７行「解離温度」を「焼成温度
」と訂正する。
」と訂正する。
（８） 第１６頁７行及び第１７頁第Ｊ＠／行「解離
温度」を「焼成温度」と訂正する。
温度」を「焼成温度」と訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一般式に２Ｏ−ｎＴｉｏ、 （ただし、ｎ＝Ｊ〜ｊ
を表わす）で示されるチタン酸カリウムまたはその製造
原料混合物を９３０℃〜１３００℃に加熱して、解離反
応によって固相の大チタン酸カリウム成分と°液相の酸
化カリウム成分を生成せしめ、ｑｏｏ℃〜ｑｓｏ ｔ
ｔで徐冷すると共に、その徐冷速度を調整することによ
り、六チタン酸カリウム固相と酸化カリウム液相との間
の会合反応を起させて固相の四チタン酸カリウム繊維を
生成せしめる解離−会合反応により、前記一般式におけ
るｎが４（−４の範囲の組成を有するチタン酸カリウム
を単結晶として成長させることを特徴とする繊維状チタ
ン酸カリウムの製造法。 ２、一般式に２Ｏ−ｎＴｉｏ２（ただし、ｎ＝ｊ〜ｊを
表わす）で示されるチタン酸カリウムまたはその製造原
料混合物をりＳＯ″Ｃ〜／３００”Ｃに加熱して、解離
反応によって固相の大チタン酸カリウム成分と液相の酸
化カリウム成分を生成せしめ、９００℃〜デｊｏ℃まで
徐冷すると共に、その徐冷速度を調整することにょ抄、
大チタン酸カリウム同相と酸化カリウム液相との間の会
合反応を起させて固相の四チタン酸カリウム繊維を生成
せしめ、この解離−会合反応を２回以上繰返して、前記
一般式におけるｎが１Ｉ−６の範囲の組成を有するチタ
ン酸カリウムを単結晶として成長させることを特徴とす
る繊維状チタン酸カリウムの製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56165358A JPS5869799A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | 繊維状チタン酸カリウムの製造法 |
| US06/352,217 US4390513A (en) | 1981-10-16 | 1982-02-25 | Process for manufacturing fibrous potassium titanate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56165358A JPS5869799A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | 繊維状チタン酸カリウムの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5869799A true JPS5869799A (ja) | 1983-04-26 |
Family
ID=15810844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56165358A Pending JPS5869799A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | 繊維状チタン酸カリウムの製造法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4390513A (ja) |
| JP (1) | JPS5869799A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60112617A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-06-19 | Otsuka Chem Co Ltd | 変成チタン酸アルカリの製造法 |
| JPS61168598A (ja) * | 1985-01-18 | 1986-07-30 | Kyushu Refract Co Ltd | チタン酸カリウム長繊維の製造方法 |
| JP4090530B2 (ja) | 1997-02-28 | 2008-05-28 | Ｊｆｅミネラル株式会社 | 非繊維状チタン酸カリウムの製造方法 |
| US8389099B1 (en) | 2007-06-01 | 2013-03-05 | Rubicon Technology, Inc. | Asymmetrical wafer configurations and method for creating the same |
| IT201800020470A1 (it) * | 2018-12-20 | 2020-06-20 | Mario Gerardo Terruzzi | Procedimento per la preparazione di titanati alcalini esenti da fibre |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3952090A (en) * | 1974-10-23 | 1976-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of making fibrous alkali titanates |
| JPS5943440B2 (ja) * | 1975-02-05 | 1984-10-22 | 松下電器産業株式会社 | アルカリチタネイト繊維材の製造方法 |
| JPS51122700A (en) * | 1975-03-20 | 1976-10-26 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | Process for production of fiberous alkali metal titanate |
| US4179496A (en) * | 1976-08-23 | 1979-12-18 | Kyushu Refractories Co., Ltd. | Fibrous crystalline potassium titanate and processes for preparing fibrous potassium titanates |
| JPS553370A (en) * | 1978-06-23 | 1980-01-11 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | Production of alkali metal hexatitanate fiber |
| US4265872A (en) * | 1979-07-25 | 1981-05-05 | Yoshinori Fujiki | Process for producing crystalline fibrous potassium titanate |
| JPS5626719A (en) * | 1979-08-13 | 1981-03-14 | Kyushu Refract Co Ltd | Manufacture of potassium titanate compound |
| JPS5941929B2 (ja) * | 1980-03-10 | 1984-10-11 | 科学技術庁無機材質研究所長 | チタニヤガラス繊維の製造法 |
| JPS5941928B2 (ja) * | 1980-03-10 | 1984-10-11 | 科学技術庁無機材質研究所長 | チタニヤ繊維の製造法 |
-
1981
- 1981-10-16 JP JP56165358A patent/JPS5869799A/ja active Pending
-
1982
- 1982-02-25 US US06/352,217 patent/US4390513A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4390513A (en) | 1983-06-28 |
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