JPS61146714A - 黒色低級酸化チタン微粉末の製造方法 - Google Patents
黒色低級酸化チタン微粉末の製造方法Info
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- JPS61146714A JPS61146714A JP26827984A JP26827984A JPS61146714A JP S61146714 A JPS61146714 A JP S61146714A JP 26827984 A JP26827984 A JP 26827984A JP 26827984 A JP26827984 A JP 26827984A JP S61146714 A JPS61146714 A JP S61146714A
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は着色顔料用の有色酸化チタン、特に化粧品など
の調色に適した黒色調の酸化チタンの製造方法に関する
。
の調色に適した黒色調の酸化チタンの製造方法に関する
。
（従来の技術）
従来、化粧品等の着色用組成物に配合される黒色顔料と
してはカーボンブラック粉末、四三酸化鉄が用いられて
いる。カーボンブラック粉末は安価であり、隠ぺい力、
着色力にすぐれ、また他の化粧品成分と混合した場合に
もよくなじみ皮膚に対するすべりも良い、しかしながら
、カーボンブラック粉末の表面は疎水性で水に濡れにく
く、更に比表面積も他の汎用されている顔料（たとえば
二酸化チタン）に比べてはるかに大きく、二酸化チタン
と混合して用いる場合には流動特性が変化してしまう難
点がある。さらにカーボンブラックには、極微量ではあ
るが発がん性の３，４ベンズピレンが含まれているため
、特に化粧品の分野においてはその安全性が問われてい
る。
してはカーボンブラック粉末、四三酸化鉄が用いられて
いる。カーボンブラック粉末は安価であり、隠ぺい力、
着色力にすぐれ、また他の化粧品成分と混合した場合に
もよくなじみ皮膚に対するすべりも良い、しかしながら
、カーボンブラック粉末の表面は疎水性で水に濡れにく
く、更に比表面積も他の汎用されている顔料（たとえば
二酸化チタン）に比べてはるかに大きく、二酸化チタン
と混合して用いる場合には流動特性が変化してしまう難
点がある。さらにカーボンブラックには、極微量ではあ
るが発がん性の３，４ベンズピレンが含まれているため
、特に化粧品の分野においてはその安全性が問われてい
る。
一方、四三酸化鉄は、親水性の粉体であり、しかも無害
な黒色顔料であるが、強磁性体であるため配合のときの
凝集が著しい、また他の顔料より比重が大きく、これら
の混合系の化粧品では色分離を起こし易い、さらに熱安
定性に劣る欠点も有する。
な黒色顔料であるが、強磁性体であるため配合のときの
凝集が著しい、また他の顔料より比重が大きく、これら
の混合系の化粧品では色分離を起こし易い、さらに熱安
定性に劣る欠点も有する。
これに対して、低級酸化チタンは親水性で水分散性にも
すぐれ、他の汎用顔料とも物理的、化学的性質が近いた
め、着色用組成物のビヒクルとの混合性が良い、また、
製造時の加熱工程においても変色しにくいために、安定
性が良く、かつ発がん性物質も含有しないため取扱いが
容易で且つ製造し易い優れた顔料といえる。
すぐれ、他の汎用顔料とも物理的、化学的性質が近いた
め、着色用組成物のビヒクルとの混合性が良い、また、
製造時の加熱工程においても変色しにくいために、安定
性が良く、かつ発がん性物質も含有しないため取扱いが
容易で且つ製造し易い優れた顔料といえる。
この、低級酸化チタンの製造方法としては、二酸化チタ
ンを１４００℃以上の高温水素雰囲気で還元する方法、
二酸化チタンと金属チタン粉末を均一に混合し、該混合
物を真空又は還元雰囲気で加熱を行なう方法（特公昭５
２−１２７３３号）、二酸化チタン粉末を、アンモニア
ガス雰囲気中で約５００〜９５０℃の温度で、加熱し還
元・する方法（特開昭５８−９１０３７号）、四塩化チ
タンを酸水素バーナ中で気相酸化させたのち、８００〜
１４００℃の温度範囲の水素を含むガス雰囲気に１０〜
１０００分装置きその雰囲気のまま４５０℃以下の温度
まで冷却する方法（特開昭５７−２０５３２２号）が知
られている。
ンを１４００℃以上の高温水素雰囲気で還元する方法、
二酸化チタンと金属チタン粉末を均一に混合し、該混合
物を真空又は還元雰囲気で加熱を行なう方法（特公昭５
２−１２７３３号）、二酸化チタン粉末を、アンモニア
ガス雰囲気中で約５００〜９５０℃の温度で、加熱し還
元・する方法（特開昭５８−９１０３７号）、四塩化チ
タンを酸水素バーナ中で気相酸化させたのち、８００〜
１４００℃の温度範囲の水素を含むガス雰囲気に１０〜
１０００分装置きその雰囲気のまま４５０℃以下の温度
まで冷却する方法（特開昭５７−２０５３２２号）が知
られている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記の二酸化チタンの水素還元による方
法は、着色顔料として使用できる黒色調の低級酸化チタ
ンを得るには１４００℃以上の高温で還元を行なう必要
があり、このような高温では焼結による粒子成長が著し
く、着色顔料として望ましい微粉末は得られにくい。
法は、着色顔料として使用できる黒色調の低級酸化チタ
ンを得るには１４００℃以上の高温で還元を行なう必要
があり、このような高温では焼結による粒子成長が著し
く、着色顔料として望ましい微粉末は得られにくい。
二酸化チタンと金属チタン粉末の混合物を加熱する方法
は、固相−固相間の反応を利用するため焼結が起りやす
く粒度分布も不均一となりやすい、また、原料として使
用される金属チタンは微粉であることが望ましいが、粒
子サイズがｌＩＬｍ以下の金属チタン粉末は高価でしか
も入手しにくい。
は、固相−固相間の反応を利用するため焼結が起りやす
く粒度分布も不均一となりやすい、また、原料として使
用される金属チタンは微粉であることが望ましいが、粒
子サイズがｌＩＬｍ以下の金属チタン粉末は高価でしか
も入手しにくい。
二酸化チタン粉末をアンモニアガスで還元する方法は約
５００〜９５０℃の比較的低温で反応を行なうため、焼
結による粗大粒子の成長もしくは不均一な粒子成長が抑
制され、着色顔料としても好適な粒子サイズを有する微
粒状の酸化チタン粉末が得られるが、この酸化チタン粉
末の色調は白色〜灰白色〜紫黒色であり、目的とする黒
色調は得られない。
５００〜９５０℃の比較的低温で反応を行なうため、焼
結による粗大粒子の成長もしくは不均一な粒子成長が抑
制され、着色顔料としても好適な粒子サイズを有する微
粒状の酸化チタン粉末が得られるが、この酸化チタン粉
末の色調は白色〜灰白色〜紫黒色であり、目的とする黒
色調は得られない。
酸水素バーナ中で気相酸化させた活性の二酸化チタンを
水素雰囲気で還元する方法は、通常１４００℃以上の高
温で二酸化チタンの水素還元を行なう方法と比較して、
低温で還元反応を行なうため焼結が抑制され適当に粒成
長した着色顔料としても好適な粒径の黒色低級酸化チタ
ン微粉末が得られる。しかしながら、この製法は四塩化
チタンを酸水素バーナ中で気化、気相酸化させたのち、
冷却捕集して、さらに高温還元雰囲気で還元反応を行な
うため、加熱に要するエネルギーコストも大きく、また
工程数が多い等の理由で経済的にはあまり好ましいもの
とは言えない。
水素雰囲気で還元する方法は、通常１４００℃以上の高
温で二酸化チタンの水素還元を行なう方法と比較して、
低温で還元反応を行なうため焼結が抑制され適当に粒成
長した着色顔料としても好適な粒径の黒色低級酸化チタ
ン微粉末が得られる。しかしながら、この製法は四塩化
チタンを酸水素バーナ中で気化、気相酸化させたのち、
冷却捕集して、さらに高温還元雰囲気で還元反応を行な
うため、加熱に要するエネルギーコストも大きく、また
工程数が多い等の理由で経済的にはあまり好ましいもの
とは言えない。
本発明はこのような従来法の欠点を克服するために開発
されたものであり、均一な微粉末からなる着色顔料とし
て良好な黒色低級酸化チタンを、比較的安価に工業的規
模で製造する方法を提供することを目的とする。
されたものであり、均一な微粉末からなる着色顔料とし
て良好な黒色低級酸化チタンを、比較的安価に工業的規
模で製造する方法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
すなわち、本発明は含水酸化チタンを
約８００℃以上の水素を含む還元雰囲気で加熱すること
を特徴とする黒色低級酸化チタン微粉末の製造方法を提
供するものである。
を特徴とする黒色低級酸化チタン微粉末の製造方法を提
供するものである。
本発明において、原料となる含水酸化チタンは一般式Ｔ
ｉＯ２・ｘＨ２０（式中Ｘは１〜２の数を示す）で表わ
され、具体的にはハロゲン化チタン、硫酩チタンなどの
水溶液を中和、または熱分解することにより得られる０
通常は四塩化チタン、硫酸チタンをアンモニア水、硫酸
アンモニウム溶液、苛性ンーダなどのアルカリ液で中和
、洗浄、濾過することによって得られる。濾過後の含水
酸化チタンは含水率１５〜３５重量％の白色の微粉末で
ありこれをそのままもしくは平均粒径０．２ ＩＬｍ前
後に粉砕し好ましくは５００℃以下で乾燥して用いる。
ｉＯ２・ｘＨ２０（式中Ｘは１〜２の数を示す）で表わ
され、具体的にはハロゲン化チタン、硫酩チタンなどの
水溶液を中和、または熱分解することにより得られる０
通常は四塩化チタン、硫酸チタンをアンモニア水、硫酸
アンモニウム溶液、苛性ンーダなどのアルカリ液で中和
、洗浄、濾過することによって得られる。濾過後の含水
酸化チタンは含水率１５〜３５重量％の白色の微粉末で
ありこれをそのままもしくは平均粒径０．２ ＩＬｍ前
後に粉砕し好ましくは５００℃以下で乾燥して用いる。
乾燥温度が５００℃を越えると二酸化チタンになるため
、５００℃以下で乾燥する必要がある。
、５００℃以下で乾燥する必要がある。
この含水酸化チタンを約８００℃以上、好ましくは９０
０〜１４００℃の範囲の水素を含む雰囲気に置く、水素
を含むガス雰囲気に置く温度は８００℃未満であると還
元が不十分で灰色には着色するもののり、ａ、ｂ、色立
体尺度によるＬ値３０以下の黒色を呈しない、このため
８００℃以上１通常９００〜１４００℃の温度範囲が必
要である。
０〜１４００℃の範囲の水素を含む雰囲気に置く、水素
を含むガス雰囲気に置く温度は８００℃未満であると還
元が不十分で灰色には着色するもののり、ａ、ｂ、色立
体尺度によるＬ値３０以下の黒色を呈しない、このため
８００℃以上１通常９００〜１４００℃の温度範囲が必
要である。
また水素を含むガス雰囲気に置く時間も１ｏ分間未満で
あるとＬ値３０以下の黒色が得られないたＪ／）、１０
〜１０００分間が必要である。８ｏｏ℃以上で還元を行
なった低級酸化チタンを高い温度で大気中に取り出すと
粉末内の酸素又は空気中の酸素によって酸化し、黒色を
呈さなくなるので５００℃以下好ましくは２００〜２５
０℃に冷却する必要がある。
あるとＬ値３０以下の黒色が得られないたＪ／）、１０
〜１０００分間が必要である。８ｏｏ℃以上で還元を行
なった低級酸化チタンを高い温度で大気中に取り出すと
粉末内の酸素又は空気中の酸素によって酸化し、黒色を
呈さなくなるので５００℃以下好ましくは２００〜２５
０℃に冷却する必要がある。
含水酸化チタン粉末の還元に要する水素を含む還元雰囲
気とは、水素ガス雰囲気のほか、水素ガスと他ガスの混
合ガス雰囲気を包含し、たとえば、混合ガス雰囲気の場
合は水素を５％以上含有することが好ましい。
気とは、水素ガス雰囲気のほか、水素ガスと他ガスの混
合ガス雰囲気を包含し、たとえば、混合ガス雰囲気の場
合は水素を５％以上含有することが好ましい。
還元後の低級酸化チタンは平均粒径０．５ＩＬｍ前後の
超微粒状粉末であり、これをそのまま、又は粒子が焼結
していれば粉砕することにより一般式Ｔｉｎ０２ｎ−＋
（但しｎは正の整数）にて示される微細な低級酸化チ
タンが得られる０本発明の低級酸化チタンが比較的低温
で得られる理由としては、原料となる含水酸化チタンに
結晶水、付着水を多く含み、結晶型も無定型に近く、化
学的に活性なためと考えられる。
超微粒状粉末であり、これをそのまま、又は粒子が焼結
していれば粉砕することにより一般式Ｔｉｎ０２ｎ−＋
（但しｎは正の整数）にて示される微細な低級酸化チ
タンが得られる０本発明の低級酸化チタンが比較的低温
で得られる理由としては、原料となる含水酸化チタンに
結晶水、付着水を多く含み、結晶型も無定型に近く、化
学的に活性なためと考えられる。
（発明の効果）
本発明の方法によると、黒色低級酸化チタンの原料とし
て二酸化チタンの中間原料である含水酸化チタンを用い
るため必要工程数を大幅に削減することが可能となり、
工業的にきわめて有利な低級酸化チタンが簡単に得られ
る。特にハロゲン化チタンとして比較的安価な四塩化チ
タンを用いれば常温に近い温度で含水酸化チタンが容易
に得られる。
て二酸化チタンの中間原料である含水酸化チタンを用い
るため必要工程数を大幅に削減することが可能となり、
工業的にきわめて有利な低級酸化チタンが簡単に得られ
る。特にハロゲン化チタンとして比較的安価な四塩化チ
タンを用いれば常温に近い温度で含水酸化チタンが容易
に得られる。
なお本発明の方法による着色顔料は化粧品への使用に適
用されるばかりでなく、塗料、印刷インキ、絵具、ゴム
やプラスチック製品の着色顔料。
用されるばかりでなく、塗料、印刷インキ、絵具、ゴム
やプラスチック製品の着色顔料。
導電性材料等種々の用途が期待される０次に本発明を実
施例によりさらに詳細に説明する。
施例によりさらに詳細に説明する。
実施例１
１７２ｇの四塩化チタンと２９％アンモニア水２５０ｍ
ＪＬを２０００ｍＪＬの水の中に滴下させながら中和を
行ない析出した水酸化チタンを濾過、洗浄し１５０℃で
乾燥した。こうして含水率３０重量％、平均粒径０．２
ｐｍの白色の含水酸化チタンを約１００ｇ得た。この含
水酸化チタンを１０００℃水素雰囲気に２８０分装置装
た後、その雰囲気のまま２００℃まで冷却してから取り
出し黒色粉末を得た。この黒色粉末の平均粒径は０．４
１Ｌｍでり、ａ、ｂ、色立体尺度によるＬ値は１８で、
Ｘ線回析の結果、 Ｔｉ５Ｏ９，Ｔｉ６０＋＋、Ｔｉ９
０＋ｚのピークが確認され、黒色の低級酸化チタンであ
ることが判明した。
ＪＬを２０００ｍＪＬの水の中に滴下させながら中和を
行ない析出した水酸化チタンを濾過、洗浄し１５０℃で
乾燥した。こうして含水率３０重量％、平均粒径０．２
ｐｍの白色の含水酸化チタンを約１００ｇ得た。この含
水酸化チタンを１０００℃水素雰囲気に２８０分装置装
た後、その雰囲気のまま２００℃まで冷却してから取り
出し黒色粉末を得た。この黒色粉末の平均粒径は０．４
１Ｌｍでり、ａ、ｂ、色立体尺度によるＬ値は１８で、
Ｘ線回析の結果、 Ｔｉ５Ｏ９，Ｔｉ６０＋＋、Ｔｉ９
０＋ｚのピークが確認され、黒色の低級酸化チタンであ
ることが判明した。
実施例２
含水酸化チタンとして、イルメナイト硫酸と反応させ、
得られる硫酸チタン溶液を加熱加水分解して生成したメ
タチタン酸を使用した。このメタチタン酸を１１００℃
の水素雰囲気に１４０分装置装た後その雰囲気のまま１
５０℃まで冷却してから取り出し黒色粉末を得た。この
黒色粉末の平均粒径は０．８ ｇ ｍ ？Ｌ、ａ、ｂ、
色立体尺度によるＬ値は１６で、Ｘ線回析の結果Ｔｉ５
ｈ 、 Ｔｉ６０目、Ｔｉ５Ｏ＋７のピークが確認され
黒色の低級酸化チタンであることが判明した。
得られる硫酸チタン溶液を加熱加水分解して生成したメ
タチタン酸を使用した。このメタチタン酸を１１００℃
の水素雰囲気に１４０分装置装た後その雰囲気のまま１
５０℃まで冷却してから取り出し黒色粉末を得た。この
黒色粉末の平均粒径は０．８ ｇ ｍ ？Ｌ、ａ、ｂ、
色立体尺度によるＬ値は１６で、Ｘ線回析の結果Ｔｉ５
ｈ 、 Ｔｉ６０目、Ｔｉ５Ｏ＋７のピークが確認され
黒色の低級酸化チタンであることが判明した。
Claims (5)
- （１）含水酸化チタンを約８００℃以上の水素を含む還
元雰囲気で加熱することを特徴とする黒色低級酸化チタ
ン微粉末の製造方法。 - （２）含水酸化チタンを水素を含む還元雰囲気に１０〜
１０００分間おくことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の黒色低級酸化チタン微粉末の製造方法。 - （３）含水酸化チタンを水素を含む還元雰囲気に１０〜
１０００分装置きその雰囲気のまま ５００℃以下の温度まで冷却することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の黒色低級酸化チタン微粉末の製
造方法。 - （４）含水酸化チタンは四塩化チタンをアンモニア水で
中和し、析出した水酸化チタンを濾過、洗浄したもので
ある特許請求の範囲第１項記載の黒色低級酸化チタン微
粉末の製造方法。 - （５）含水酸化チタンがメタチタン酸である特許請求の
範囲第１項記載の黒色低級酸化チタン微粉末の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26827984A JPS61146714A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 黒色低級酸化チタン微粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26827984A JPS61146714A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 黒色低級酸化チタン微粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61146714A true JPS61146714A (ja) | 1986-07-04 |
Family
ID=17456340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26827984A Pending JPS61146714A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 黒色低級酸化チタン微粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61146714A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008081719A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-04-10 | Kansai Paint Co Ltd | 上塗塗料組成物 |
| WO2010073766A1 (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-01 | 国立大学法人東京大学 | 微小構造体、その製造方法、磁気メモリ、電荷蓄積型メモリ及び光情報記録媒体 |
| US8609261B2 (en) | 2008-12-04 | 2013-12-17 | The University Of Tokyo | Titanium oxide particles, manufacturing method thereof, magnetic memory, and charge storage type memory |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP26827984A patent/JPS61146714A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008081719A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-04-10 | Kansai Paint Co Ltd | 上塗塗料組成物 |
| US8609261B2 (en) | 2008-12-04 | 2013-12-17 | The University Of Tokyo | Titanium oxide particles, manufacturing method thereof, magnetic memory, and charge storage type memory |
| WO2010073766A1 (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-01 | 国立大学法人東京大学 | 微小構造体、その製造方法、磁気メモリ、電荷蓄積型メモリ及び光情報記録媒体 |
| US8535816B2 (en) | 2008-12-25 | 2013-09-17 | The University Of Tokyo | Fine structural body, method for manufacturing fine structural body, magnetic memory, charge storage memory and optical information recording medium |
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