JPS6117422A - 二酸化チタン凝集粒子の製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発皿■分立 本発明は二酸化チタンの一次粒子の多数が凝集した見掛
は粒径１〜２０μの二酸化チタン凝集粒子の製造法に関
する。

光肌■宜景 二酸化チタンは高い屈折率を持っていることから白色顔
料として多数の分野で使用されている。

その特徴の一つとして高い隠蔽力があげられる。

近年、二酸化チタンを紫外線吸収剤として使用すること
も提案されている（特公昭４７−４２５０２）。この場
合、二酸化チタンの一次粒子の粒径は通常市販されてい
る顔料用二酸化チタンのそれに比較して著しく小さいこ
とが必要とされ、一般には０．１μ以下、好ましくは数
ｍμ〜数１０ｍμの大きさの範囲のものである。

その理由は、紫外線吸収剤としての役割を果たすために
は、適当な塗料、インク等のビヒクルまたは樹脂へ添加
した場合、可視光線領域ではできるだけ透明すなわち隠
資力がなく、紫外線領域ではできるだけ吸収または散乱
により紫外線を遮蔽することが必要であるからである。

しかしながら粒径が上記の数ｍμ〜数１０ｍμの大きさ
になると、当然のことながら塗料、インク、樹脂等への
分散が困難になって（る。例えばこの微粒子二酸化チタ
ンを塗料ビヒクル中へ均一に分散させるためには、市販
の顔料用二酸化チタンに比べて非常に時間がかかる。分
散が不十分であると、可視光線領域における透明性が欠
けることになる。

本発明は従って分散性にすぐれ、分散した状態において
可視光線領域ではできるだけ透明であるが、紫外線領域
では遮蔽率が高い新規な二酸化チタン粒子を提供するこ
とを目的とする。

光凱豊回示 本発明の一般的目的は、顔料用二酸化チタンの一次粒子
が多数凝集した状態で固着した、見掛は粒径が１μ〜２
０μの二酸化チタン凝集粒子を提供することによって達
成せられる。

このような二酸化チタンＭ４Ｊ粒子は、本発明により、
顔料用のアナターゼ型またはルチル型二酸化チタン−次
粒子を硫酸チクニル希薄水溶液中に懸濁し、該二酸化チ
タン一次粒子の存在下硫酸チタニルの加水分解を行うこ
とによって製造することができる。

その際、硫酸チタニルの加水分解によって生した二酸化
チタンまたは含水二酸化チタンの微粒子が、懸濁してい
る顔料用二酸化チタン−次粒子の結合剤となって前記二
酸化チタンの凝集二次粒子を生成するものと信じられる
。

このようにして得られる二酸化チタンの凝集二次粒子は
、もはやもとの顔料用二酸化チタンと異なって極めてサ
ラサラした感触を有し、最近化粧品原料として用いられ
ているナイロンビーズのような感触を有し、化粧品原料
としても好適である。

さらに一般顔料用二酸化チタンに比較して粒径がはるか
に大きいにもかかわらず、塗料、インク、樹脂等に分散
した場合、可視領域において非常に透明性にすぐれ、驚
（べきことに紫外線領域における紫外線遮蔽率に非常に
すぐれていることがわかった。これを従来紫外線吸収剤
として使用されている微粒子二酸化チタンと比較しても
、紫外線の選択的遮蔽率においてすぐれており、ビヒク
ルや樹脂への分散ははるかに容易である。

本発明の二酸化チタン凝集粒子の用途としては、紫外線
遮蔽効果および球状であることを利用した分野が考えら
れ、化粧品、塗料、インク、樹脂等の添加剤、脱硝触媒
等の触媒の原料、その他セラミックス原料等がある。

好Ｉユ」すＬＵが汰 本発明方法の出発原料は二酸化チタンと硫酸チタニル水
溶液である。

二酸化チタンは市販の白色顔料用のものでよく、その粒
径は０．１５〜０．３０μの範囲にあるものが適当であ
る。二酸化チタンはアナターゼ型、またはルチル型、あ
るいは両者の混合物でもよい。

硫酸チタニル水溶液の濃度は、Ｔｉ０ｚとして１０〜５
　Ｑ　ｇ　／　１２が適当である。また硫酸チタニルの
全Ｈ２ＳＯ４　／全ＴｉＯの比は、重量比で１．６〜６
．０の範囲が適当である。

硫酸チタニル水溶液中の二酸化チタンの懸濁濃度は５〜
１００　ｇ／Ｉ１．好ましくは１０〜２０ｇ／ｌである
。また懸濁液中の二酸化チタン／硫酸チタニル（ＴｉＯ
ｚ換算）の重量比は、９０／１０〜５／９５の広い範囲
が使用できる。

加水分解は、上記の硫酸チタニル水溶液中に顔料用二酸
化チタンを懸濁した後、懸濁液を攪拌しながら急速に加
熱沸騰させ、この状態で３０分以上維持することによっ
て行うことができる。この時間は３０分以上であればよ
いが、好ましくは２〜４時間である。あまり短（でも硫
酸チクニルの分解が十分でな（、粒子の成長が困難にな
り、あまり長時間の加熱は経済的でない。

上記の代わりに、顔料用二酸化チタンを水に懸濁させ、
加熱後８０℃以上の温度に達した時急速に硫酸チタニル
水溶液を添加し、沸騰後３０分以上この状態を維持して
もよい。

このようにして得られる凝集粒子は口過し、洗浄した後
乾燥すればよい。凝集粒子の機械的強度を高めるため、
５００〜９００℃で３０分〜５時間ぽい焼することもで
きる。

以下の実施例において「部」および「％」は重量による
。

実施例１ 硫酸チタニル水溶液（全硫酸／全Ｔｉ０ｚ　＝　１．７
　。

Ｔｉ０ｚ換算４．０％）１５０部中へ、市販のアナター
ゼ型二酸化チタン（帝国化工＠Ｍ、　ＪＡ−１）を２部
添加し、攪拌しながら加熱し、沸騰後さらに４時間この
状態を維持する。

生成物を口過し、水洗後ケーキを分離し、１２０℃で乾
燥する。このようにして得られた乾燥物は非常に感触の
よいサラサラした粉体である。凝集粒子の平均粒径は１
５μであった。

実施例２ 水１２０部の中へ、市販のルチル型酸化チタン（帝国化
工■製、　ＪＲ）を２部添加し、よ（攪拌する。懸濁液
を加熱し、８０℃に到達した時点で硫酸チタニル水溶液
（全硫酸／全Ｔｉ０ｚ　＝　１．７　、　Ｔｉ０ｚ換算
２０％）３０部を急速に添加し、そのまま加熱する。沸
点に到達後４時間この状態を維持する。

生成物を実施例１と同様に口過、水洗し、ケーキを分離
し、１２０℃で乾燥後、さらに８００℃で２時間ぽい焼
する。

このばい焼物は非常に感触のよいサラサラした粉体であ
る。凝集粒子の平均粒径は１０μであっノこ。

実施例３ 実施例１で得られた乾燥物をさらに８００　’Ｃで２時
間ぽい焼した。

実施例１で得られた二酸化チタン凝集粒子の光学的性質
を調べるため、下記配合でニトロセルロース塗料を調製
した。

ニトロセルロース　　　　　　　　　６．６部溶剤（ト
ルエン／酢酸エチル／ イソプロパツール＝　１　／　１　／　１　）２６．４
部可塑剤　ＤＢＰ　　　　　　　　　　　３　　部二酸
化チタン　　　　　　　　　　　３　部ガラスピーズ（
３＋ｕ＋径）　　　　　９０　部ペイントコンディショ
ナーで６０分間分散後、セロハン紙に３μ（乾燥膜厚）
になるようにバーコーターで塗布し、試料を作成した。

比較のため二酸化チタン無添加、市販の微粒子二酸化チ
タン（デグソサ製、　Ｐ−２５）および市販のアナター
ゼ型二酸化チタン顔料（前出ＪＡ−１）を同量配合した
試料をつくり、分光光度針で光の透過率を測定した。結
果を第１図に示す。

これから本発明の二酸化チタン凝集粒子は粒径が大きい
にもかかわらず、紫外線を選択的に遮蔽する性質を持っ
ていることが明らかである。また前記塗料化に際し、微
粒子二酸化チタンに比べてビヒクルへの分散がはるかに
容易であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の二酸化チタン凝集粒子および市販の
二酸化チタンを配合した塗料の光透過率を示すグラフで
ある。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）顔料用のアナターゼ型またはルチル型二酸化チタ
   ン一次粒子を硫酸チタニル希薄水溶液中に懸濁し、該二
   酸化チタン一次粒子の存在下硫酸チタニルの加水分解を
   行うことを特徴とする見掛け粒径が１μ〜２０μの二酸
   化チタン凝集粒子の製造法。
2. （２）顔料用二酸化チタンの粒径が０．１５〜０．３０
   μである第１項の方法。
3. （３）懸濁液中の顔料用二酸化チタンの濃度が５ｇ／ｌ
   〜１００ｇ／ｌである第１項の方法。
4. （４）硫酸チタニル水溶液の硫酸チタニル濃度（ＴｉＯ
   ＿２換算）が１０ｇ／ｌ〜５０ｇ／ｌである第１項の方
   法。
5. （５）硫酸チタニルの全Ｈ＿２ＳＯ＿４／全ＴｉＯの重
   量比が１．６〜６．０の範囲にある第１項の方法。
6. （６）懸濁液意中の顔料用二酸化チタン／硫酸チタニル
   （ＴｉＯ＿２換算）の重量比が９０／１０〜５／９５で
   ある第１項の方法。