TWI674243B - 氧化鈦粒子的分散液的製造方法 - Google Patents

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Abstract

根據本發明，提供一種氧化鈦粒子的水分散液的製造方法，其包括：(a)在相對於氧化鈦100莫耳份為乙酸15至250莫耳份及硝酸15至90莫耳份的存在下，將氧化鈦粒子的水漿料以媒質攪拌磨機或高壓分散機進行濕式分散處理，得到洗淨前的氧化鈦粒子的分散液之第1步驟；以及(b)對上述第1步驟(a)所得之洗淨前的氧化鈦粒子的分散液進行洗淨之第2步驟。
再者，根據本發明，提供一種氧化鈦粒子的醇分散液的製造方法，係另包括：(c)將上述第2步驟(b)所得之氧化鈦粒子的水分散液的分散媒，以醇溶劑取代之第3步驟。

Description

氧化鈦粒子的分散液的製造方法
本發明係關於氧化鈦粒子的水分散液及醇分散液的製造方法，更具體地係關於提供實質上維持水分散液所含的氧化鈦粒子的分散直徑與該分散液的透明性的醇分散液之氧化鈦粒子的水分散液的製造方法，以及以如此的氧化鈦粒子的水分散液為起始物質，以醇取代該氧化鈦粒子的水分散液之分散媒，而實質上維持上述氧化鈦粒子的水分散液中上述氧化鈦粒子的分散直徑與透明性的醇分散液的製造方法。
再者，本發明係關於藉由上述的方法所得之氧化鈦粒子的水分散液及醇分散液。
傳統之氧化矽、氧化鋁、氧化鋅、氧化錫、氧化鋯、氧化鈦等的無機氧化物粒子的分散液，被使用於各種產業領域，特別是光學領域上為了調節折射率而被廣泛使用。各種無機氧化物粒子中，氧化鈦粒子，因折射率高，用於提高光學材料的折射率甚為理想。
以往，如此的無機氧化物粒子的分散液， 雖可使用以水為分散媒者，惟多數光學材料用途，例如光學用膜的製造，通常水分散液係與樹脂成分混合而使用，上述水分散液，特別因不容易與非水溶性的樹脂成分混練，因而近年強烈要求分散媒為親油性的有機溶劑之有機分散液。
但是，包括氧化鈦粒子，無機氧化物粒子一般對水性溶劑大約具有良好的分散性，而對親油性的有機溶劑，一般分散性低。
所以，近年製造以親油性的有機溶劑為分散媒的氧化鈦粒子的有機分散液之方法，提案得到氧化鈦粒子的水漿料，該水漿料中的氧化鈦粒子，以對氧化鈦100莫耳份而言用15至100莫耳份範圍的量的酸解膠，得到氧化鈦粒子的水分散液，然後以醇取代上述水分散液的分散媒之水，得到氧化鈦粒子的醇分散液，然後，以更親油性的有機溶劑取代該分散液的分散媒之醇的方法(參考專利文獻1)。
但是，於得到上述氧化鈦粒子的醇分散液的方法中，將水漿料中的氧化鈦粒子用酸解膠，得到氧化鈦粒子的水分散液，並將該水分散液的分散媒用醇取代時，由於依據作為上述解膠劑使用的酸的種類，氧化鈦粒子會聚集、肥大化，而有顯著損害所得之醇分散液的透明性的問題。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：國際公開2012/023621號
本發明之目的係提供將氧化鈦粒子的水分散液的分散媒用醇取代，得到醇分散液的方法中，用以解決上述問題者，係可提供實質上維持水分散液所含的氧化鈦粒子的分散直徑與該分散液的透明性的醇分散液之氧化鈦粒子的水分散液的製造方法，以及以如此的氧化鈦粒子的水分散液為起始物質，以醇取代該氧化鈦粒子的水分散液中之分散媒，而實質上維持上述氧化鈦粒子的水分散液之上述氧化鈦粒子的分散直徑與透明性的醇分散液的製造方法。
再者，本發明係以提供藉由上述的方法所得之氧化鈦粒子的水分散液及醇分散液為目的。
根據本發明，提供氧化鈦粒子的水分散液的製造方法，包括：(a)在相對於氧化鈦100莫耳份為乙酸15至250莫耳份及硝酸15至90莫耳份的存在下，將氧化鈦粒子的水漿料以媒質攪拌磨機或高壓分散機進行濕式分散處理，得到洗淨前的氧化鈦粒子的水分散液之第1步驟；以及(b)對上述第1步驟(a)所得之洗淨前的氧化鈦粒子的分散液進行洗淨之第2步驟。
再者，根據本發明，提供氧化鈦粒子的醇 分散液的製造方法，包括：(a)在相對於氧化鈦100莫耳份為乙酸15至250莫耳份及硝酸15至90莫耳份的存在下，將氧化鈦粒子的水漿料以媒質攪拌磨機或高壓分散機進行濕式分散處理，得到洗淨前的氧化鈦粒子的分散液之第1步驟；(b)對上述第1步驟(a)所得之洗淨前的氧化鈦粒子的水分散液進行洗淨之第2步驟；以及(c)將上述第2步驟(b)所得之氧化鈦粒子的水分散液的屬於分散媒之水，取代為選自甲醇及乙醇中至少1種醇溶劑取代之第3步驟。
再者，本發明提供藉由上述的方法所得之氧化鈦粒子的水分散液及醇分散液。
根據本發明，可得到提供實質上維持水分散液所含的氧化鈦粒子的分散直徑與該分散液的透明性的醇分散液之氧化鈦粒子的水分散液。
再者，根據本發明，以如此的氧化鈦粒子的分散液為起始物質，並以醇取代該氧化鈦粒子的水分散液之分散媒，可得到實質上維持上述氧化鈦粒子的水分散液中上述氧化鈦粒子的分散直徑與上述氧化鈦粒子的水分散液的透明性的醇分散液。
所以，根據本發明，以包含細微的分散直徑之氧化鈦粒子的透明性佳之氧化鈦粒子的水分散液為起始物質，可得到維持如此的氧化鈦粒子的細微的分散直徑 與分散液的透明性之氧化鈦粒子的醇分散液。
根據本發明的氧化鈦粒子的分散液的製造方法，係包括(a)在相對於氧化鈦100莫耳份為乙酸15至250莫耳份及硝酸15至90莫耳份的存在下，將氧化鈦粒子的水漿料以媒質攪拌磨機或高壓分散機進行濕式分散處理，得到洗淨前的氧化鈦粒子的分散液之第1步驟；以及(b)對上述第1步驟(a)所得之洗淨前的氧化鈦粒子的分散液進行洗淨之第2步驟。
於本發明，氧化鈦粒子的結晶形態，並無特別限制，可為金紅石型、銳鈦礦型、板鈦礦型或該等的混合物，較理想為金紅石型或銳鈦礦型。
而且，於本發明，氧化鈦粒子的水漿料，其製造方法、來源並無特別限制，例如藉由以下的方法所得之氧化鈦粒子的水漿料，係可使用於本發明的方法之較理想的氧化鈦粒子的水漿料之一例。
亦即，可使用於本發明的方法之較理想的氧化鈦粒子的水漿料，可藉由以下的方法，亦即藉由包括下列步驟的方法而得到(1)調整四氯化鈦水溶液的氯離子濃度為0.5莫耳/L以上、未達4.4莫耳/L，在25至75℃範圍的溫度加熱，水 解四氯化鈦，得到含有析出的金紅石型氧化鈦粒子的水漿料之第1步驟；(2)將上述第1步驟所得之水漿料過濾、水洗，得到除去溶解的水溶性鹽類的水漿料之第2步驟；(3)將上述第2步驟所得之水漿料，在有機酸的存在下進行水熱反應之第3步驟；以及(4)將上述第3步驟所得之水漿料過濾、水洗，除去溶解的水溶性鹽類之第4步驟。
上述第1步驟，係在水中水解四氯化鈦，使金紅石型氧化鈦粒子析出，得到此種含金紅石型氧化鈦粒子的漿料之步驟。亦即，於第1步驟，加水調整四氯化鈦水溶液，使四氯化鈦水溶液成為以氧化鈦(TiO2，以下相同)計，含有比例為10至100g/L的範圍，氯濃度為0.5莫耳/L以上、未達4.4莫耳/L後，於25至75℃範圍的溫度(並非限定)，加熱1至10小時，水解四氯化鈦，使金紅石型氧化鈦粒子析出。
如此進行四氯化鈦的水解時，四氯化鈦水溶液的氯濃度為4.4莫耳/L以上時，於水解溫度為75℃以下，以實用的速度水解四氯化鈦水溶液有困難。另一方面，四氯化鈦水溶液的氯濃度小於0.5莫耳/L時，欲以工業規模水解四氯化鈦水溶液，則濃度太低，無效率、不實用。
四氯化鈦水溶液的水解溫度超過75℃時，即使率離子濃度為0.5莫耳/L以上、未達4.4莫耳/L的範圍，於四氯化鈦的水解物中，亦有銳鈦礦型氧化鈦、板鈦 礦型氧化鈦混入。
四氯化鈦的水解速度，係與水解溫度有關，溫度越高，由於水解速度越快，在工業上有利。四氯化鈦的水解溫度比25℃低時，難以用實用的速度水解四氯化鈦水溶液。
於上述第1步驟，特別是添加水於四氯化鈦水溶液，調整使氯濃度為1.0莫耳/L以上、未達4.3莫耳/L後，於30至75℃範圍的溫度，並非限定，而以加熱1至5小時，水解四氯化鈦，使金紅石型氧化鈦粒子析出較理想。
上述第2步驟，係將上述第1步驟所得之漿料過濾、水洗，除去溶解於漿料的水溶性鹽類的步驟。於該第2步驟，過濾、水洗漿料用的手段、方法，雖無特別限制，惟於過濾前，添加適合的鹼於漿料，藉由使漿料的pH為氧化鈦的等電點，可有效率地過濾、水洗漿料。
上述第3步驟，係將上述第2步驟所得之漿料，在作為粒子成長抑制劑的有機酸的存在下進行水熱反應，一邊抑制金紅石型氧化鈦粒子的成長，一邊提高結晶性之步驟。上述有機酸可使用羧酸、羥基羧酸，該等羧酸、羥基羧酸亦可為鹽。作為如此的有機酸的具體例，例如甲酸、乙酸、丙酸等的單羧酸及其鹽，草酸、丙二酸、琥珀酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸等的多元酸及其鹽，乳酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、葡萄糖酸等的羥基羧酸及其鹽。作為上述羧酸、羥基羧酸及其鹽的具體例，例如使 用如鈉鹽、鉀鹽的鹼金屬鹽較理想。
於上述第3步驟，藉由相對於氧化鈦100莫耳份使用75莫耳份以上如上述的有機酸，並藉由水熱反應，可抑制所得之金紅石型氧化鈦粒子的成長，有效地提高結晶性。有機酸的量對氧化鈦100莫耳份而言少於75莫耳份時，於水熱反應，未見到抑制金紅石型氧化鈦粒子成長之效果。對氧化鈦100莫耳份而言，有機酸的更理想的量為85莫耳份以上。另一方面，對氧化鈦而言有機酸的量，雖無特別的上限，但是即使使用多餘量，提高金紅石型氧化鈦粒子的結晶性的效果仍不變，因而通常有機酸的量，對氧化鈦100莫耳份而言200莫耳份以下就足夠。
於上述第3步驟，上述水熱反應的溫度為120至180℃的範圍。水熱反應的溫度低於120℃時，無法提高金紅石型氧化鈦粒子的結晶性，另一方面，高於180℃時，粒子的成長顯著。亦即，難以抑制粒子的成長，且同時提高結晶性。特別是，水熱反應在140至160℃的範圍下進行時，不僅可一邊抑制金紅石型氧化鈦粒子的成長，而同時提高結晶性，且藉由短時間的反應即可得到上述的效果，所以有利。
上述第4步驟，係於上述第3步驟藉由水熱反應所得之漿料中，添加適當的水溶性鹼，例如添加氫氧化鈉水溶液，中和漿料中的前述有機酸後，過濾、水洗漿料後，除去溶解於漿料中的水溶性鹽類，所得之氧化鈦粒子於水中再製漿，得到目的之氧化鈦粒子的水漿料的步 驟。
於該第4步驟，過濾、水洗上述氧化鈦粒子的水漿料用的手段、方法，無特別限制，如上述，於藉由水熱反應所得之漿料中，添加適當的水溶性鹼，藉由使漿料的pH為氧化鈦的等電點，可有效率地進行過濾、水洗。特別是以金紅石型氧化鈦粒子成為100g/L的濃度，於水中再製漿時的導電度為100μS/cm以下之方式進行過濾、水洗較理想。
根據本發明，較理想為如上述操作得到氧化鈦粒子的水漿料後，使該氧化鈦粒子的水漿料進行從前述(a)到(c)的步驟，得到氧化鈦粒子的醇分散液。
前述步驟(a)係於氧化鈦的水漿料中，添加乙酸及硝酸，使金紅石型氧化鈦粒子解膠後，進行濕式分散處理，得到氧化鈦粒子的水分散液的步驟。
根據本發明，如此地於氧化鈦的水漿料添加乙酸及硝酸，使金紅石型氧化鈦粒子解膠後，藉由濕式分散，於前述步驟(c)，將氧化鈦的水漿料的分散媒的水用醇取代時，於所得之分散液中，即使分散媒的醇的比例增加，亦可抑制分散液之氧化鈦粒子的聚集，得到透明性佳的氧化鈦粒子的醇分散液。
只添加硝酸於氧化鈦的水漿料，則在氧化鈦粒子解膠後，濕式分散時，將水漿料分散媒的水用醇取代時，於所得之分散液中，隨著分散媒的醇的比例增加，分散液中之氧化鈦粒子聚集，有損透明性。
而且，只添加乙酸於氧化鈦的水漿料，則在氧化鈦粒子解膠後，濕式分散時，於前述步驟(b)，隨著除去水溶性鹽類，水分散液的黏度上升，最後失去流動性而凝膠化。
根據本發明，於氧化鈦的水漿料中添加乙酸及硝酸，使氧化鈦解膠時，對氧化鈦100莫耳份而言，分別使用15至250莫耳份範圍之乙酸，15至90莫耳份範圍之硝酸。
前述步驟(a)之濕式分散處理，可使用媒質攪拌磨機或高壓分散機進行。作為上述媒質攪拌磨機，例如使用珠磨機較理想。作為珠粒，使用比氧化鈦的莫氏硬度高者較理想，例如氧化鋯珠粒較理想。於較佳的態樣，可將具有15至300μm直徑的氧化鋯珠粒放入珠磨機，進行分散處理，得到金紅石型氧化鈦粒子的水分散液。
前述步驟(b)係為了賦予上述步驟(a)所得之氧化鈦的水分散液分散安定性，而除去剩餘的酸類與溶解於水分散液的水溶性鹽類之步驟。該除去剩餘的酸類與溶解於水分散液的水溶性鹽類用的手段、方法，無特別限制，可為例如透析、超過濾等。
上述步驟(a)所得之氧化鈦的水分散液，因包含使用作為解膠劑之乙酸及硝酸，其導電度通常大於10mS/cm，於該步驟(b)，藉由洗淨使水分散液的導電度為0.5至5mS/cm，較理想為1至4mS/cm的範圍，可得到分散安定性佳的金紅石型氧化鈦粒子的水分散液。
如此地根據上述的方法，在水溶液中水解四氯化鈦，使金紅石型氧化鈦粒子析出，將其在有機酸的存在下進行水熱處理，抑制粒子的成長，同時提高其結晶性，然後，根據本發明，於如此所得之金紅石型氧化鈦粒子的水漿料中，添加乙酸及硝酸，進行解膠後，進行濕式分散處理，所得之水分散液洗淨至其導電度為上述範圍為止，藉由除去剩餘的酸及溶解的水溶性鹽類，可得到金紅石型氧化鈦粒子不聚集，細微粒子安定地分散於水之高透明性的水分散液，於是如此所得之水分散液的分散媒，藉由醇取代，可得到實質上維持水分散液之氧化鈦粒子的細微分散直徑與水分散液的高透明性之醇分散液。
亦即，根據上述方法，從四氯化鈦出發，可得到含細微分散直徑的氧化鈦粒子而透明性佳的氧化鈦粒子的水分散液。亦即，可得到氧化鈦粒子的含有比例為10重量%以上，全光線穿透率為50%以上，藉由動態光散射法測定的粒度分佈，氧化鈦粒子的D50為1至20nm，較理想為2至10nm的範圍，D90為40nm以下，D100較理想為80nm以下，溫度25℃之黏度為10mPa‧s以下的氧化鈦粒子的水分散液。
特別是根據本發明，對氧化鈦100莫耳份而言，使用硝酸15至90莫耳份，較理想為20至80莫耳份的範圍，同時藉由使用超過100莫耳份的乙酸，亦即藉由使用110至200莫耳份的範圍，所得之氧化鈦粒子的水分散液，其分散媒用醇取代時，可得到實質上維持水分散 液之氧化鈦粒子的細微分散直徑與水分散液的高透明性之醇分散液。
因此，根據本發明，如上述所得之氧化鈦粒子的水分散液的分散媒之水，藉由前述醇溶劑取代，可得到含有10重量%以上的氧化鈦粒子，且全光線穿透率為50%以上，D50為1至20nm，較理想為2至10nm的範圍，D90為40nm以下，D100較理想為80nm以下，溫度25℃之黏度為10mPa‧s以下的氧化鈦粒子的醇分散液。
實施例
以下基於實施例，更詳細地說明本發明，但本發明不限於該等實施例。
於以下，超過濾係使用旭化成化學(股)製「MICROZA」(ACP-1010D型，截止分子量13000)。分散液之氧化鈦粒子的分散直徑，係藉由動態光散射法(日機裝(股)製UPA-UT)測定。
氧化鈦粒子的分散液的全光線穿透率，係使用霧度計(日本電色工業(股)製NDH4000)，於光線路徑長度為10mm的小盒填充離子交換水，測定光線穿透率(空白值)T0，同樣地於小盒填充分散液，測定光線穿透率T，以(T/T0)×100求得。
黏度係使用音叉型振動式SV型黏度計(A&D(股)製SV-1A(測定黏度範圍0.3至1000mPa‧s))測定。
導電度，係使用手提式導電計(東亞DKK (股)製CM-31P)測定。
參考例1
(金紅石型氧化鈦粒子的水漿料A的調製)
於具備回流裝置的可分離燒瓶，放入調整為氯離子濃度2.3莫耳/L，鈦離子濃度基準為以氧化鈦計為50.7克/L之四氯化鈦水溶液3L，於70℃加熱3小時，進行水解，得到包含析出的金紅石型氧化鈦粒子的水漿料。(第1步驟)
將上述水漿料，使用捕捉直徑300nm的玻璃纖維濾紙過濾，除去未反應的四氯化鈦及溶解的成分。如此所得之氧化鈦粒子於水中再製漿，於所得的水漿料中，添加氫氧化鈉水溶液，直至上述水漿料的pH變成7.0為止後，使用捕捉直徑300nm的玻璃纖維濾紙，進行過濾、水洗。此時，將金紅石型氧化鈦粒子於水中再製漿以使氧化鈦成為50克/L時，重複過濾、水洗，除去水溶性鹽類直到漿料的導電度為100μS/cm以下為止。(第2步驟)
將藉由上述第2步驟所得之金紅石型氧化鈦粒子於水中製漿，使氧化鈦成為50克/L於所得的水漿料中，對氧化鈦粒子100莫耳份添加150莫耳份的乙酸，於150℃下進行水熱反應3小時，提高金紅石型氧化鈦粒子的結晶性。(第3步驟)
於藉由上述水熱反應所得之水漿料中，添加氫氧化鈉水溶液直到其pH成為5.0後，使用捕捉直徑300nm的玻璃纖維濾紙，進行過濾、水洗。此時，將金紅 石型氧化鈦粒子於水中再製漿，以使氧化鈦成為100克/L時，重複過濾、水洗，除去水溶性鹽類直到漿料的導電度為100μS/cm以下為止，將所得之金紅石型氧化鈦粒子於水中再製漿，使氧化鈦成為100克/L，得到金紅石型氧化鈦粒子的水漿料A。(第4步驟)
實施例1
於參考例1所得之金紅石型氧化鈦粒子的水漿料A中，對氧化鈦100莫耳份而言添加乙酸152莫耳份及硝酸52莫耳份，解膠後，添加水，稀釋水漿料，使氧化鈦成為50克/L。
將如此所得之水漿料2L，使用壽工業(股)製循環型珠磨機「Ultra Apex Mill UAM-05」，進行18小時的濕式分散處理，得到金紅石型氧化鈦粒子的水分散液。於上述濕式分散處理，使用直徑30μm的氧化鋯珠粒，珠磨機的旋轉數為2940rpm。
濃縮上述金紅石型氧化鈦粒子的水分散液，至金紅石型氧化鈦粒子的含有比例成為15重量%為止，用超過濾膜洗淨，直到導電度為3.2mS/cm為止，除去剩餘的酸類及水溶性鹽類，得到氧化鈦水分散液(1-Ia)。
所得之氧化鈦水分散液(1-Ia)500g，使用超過濾膜濃縮，且藉由投入與濃縮過濾液等量的甲醇，藉由連續且同時平行地進行濃縮與甲醇稀釋，維持分散液中的粒子濃度為15重量%，且使分散液的分散媒從水取代為 甲醇，得到氧化鈦粒子的含有比例15重量%的氧化鈦的甲醇分散液(1-IIa)。此時，稀釋所使用的甲醇量為2L。
實施例2至9
對參考例1所得之金紅石型氧化鈦粒子的水漿料A，除了對氧化鈦100莫耳份添加表1記載的比例之乙酸及硝酸，進行解膠以外，與實施例1進行相同的處理，得到氧化鈦的水分散液(2-Ia至9-Ia)及氧化鈦的甲醇分散液(2-IIa至9-IIa)。
實施例10
將銳鈦礦型氧化鈦粒子的水漿料(堺化學工業(股)製CSB-M)用水稀釋，成為氧化鈦含有比例100克/L的水漿料B。於該氧化鈦粒子的水漿料中，對氧化鈦100莫耳份而言添加乙酸152莫耳份及硝酸52莫耳份，解膠後，添加水，稀釋水漿料，使氧化鈦成為50克/L。
如此所得之水漿料2L，使用壽工業(股)製循環型珠磨機「Ultra Apex Mill UAM-05」，進行18小時的濕式分散處理，得到金紅石型氧化鈦粒子的水分散液。於上述濕式分散處理，使用直徑30μm的氧化鋯珠粒，珠磨機的旋轉數為2940rpm。
濃縮上述金紅石型氧化鈦粒子的水分散液，至金紅石型氧化鈦粒子的含有比例成為15重量%為止，用超過濾膜洗淨，直到導電度為3.8mS/cm為止，除去剩餘的酸類及水溶性鹽類，得到氧化鈦粒子的水分散液(10-Ia)。
所得之氧化鈦粒子的水分散液(10-Ia)500g，使用超過濾膜濃縮，且投入與濃縮過濾液等量的甲醇，藉由連續且同時平行地進行濃縮與甲醇稀釋，維持分散液中的粒子濃度為15重量%，且使分散液的分散媒從水取代為甲醇，得到氧化鈦粒子的含有比例15重量%的氧化鈦粒子的甲醇分散液(10-IIa)。此時，稀釋所使用的甲醇量為2L。
比較例1
於參考例1所得之金紅石型氧化鈦粒子的水漿料A中，對氧化鈦100莫耳份添加硝酸52莫耳份，解膠後，添加水，稀釋水漿料，使氧化鈦成為50克/L。
如此所得之水漿料2L，使用壽工業(股)製循環型珠磨機「Ultra Apex Mill UAM-05」，進行18小時的濕式分散處理，得到金紅石型氧化鈦粒子的水分散液。於上述濕式分散處理，使用直徑30μm的氧化鋯珠粒，珠磨機的旋轉數為2940rpm。
濃縮上述金紅石型氧化鈦粒子的水分散液，至金紅石型氧化鈦粒子的含有比例成為15重量%為止，用超過濾膜洗淨，直到導電度為3.7mS/cm為止，除去剩餘的酸類及水溶性鹽類，得到氧化鈦粒子的水分散液(1-Ib)。
所得之氧化鈦水分散液(1-Ib)500g，使用超過濾膜濃縮，且投入與濃縮過濾液等量的甲醇，藉由連續且同時平行地進行濃縮與甲醇稀釋，維持分散液中的粒 子濃度為15重量%，且使分散液的分散媒從水取代為甲醇，得到氧化鈦粒子的含有比例15重量%的氧化鈦的甲醇分散液(1-IIb)。此時，稀釋所使用的甲醇量為2L。
所得之氧化鈦粒子的水分散液(1-Ib)為穿透率低且分散直徑大，透明性差者。再者，於上述水分散液的分散媒的水用甲醇取代而得之甲醇分散液(1-IIb)為氧化鈦粒子聚集，分散直徑顯著地肥大化，透明性較差者。
比較例2
於參考例1所得之金紅石型氧化鈦粒子的水漿料A中，對氧化鈦100莫耳份添加乙酸152莫耳份，解膠後，添加水，稀釋水漿料，使氧化鈦成為50克/L。
如此所得之水漿料2L，使用壽工業(股)製循環型珠磨機「Ultra Apex Mill UAM-05」，進行18小時的濕式分散處理，得到金紅石型氧化鈦粒子的水分散液。於上述濕式分散處理，使用直徑30μm的氧化鋯珠粒，珠磨機的旋轉數為2940rpm。
濃縮上述金紅石型氧化鈦粒子的水分散液，至金紅石型氧化鈦粒子的含有比例成為15重量%為止，用超過濾膜洗淨，直到導電度為3.7mS/cm為止，於除去剩餘的酸類及水溶性鹽類的過程，其黏度上升，凝膠化。
比較例3至6
對參考例1所得之金紅石型氧化鈦粒子的水漿料A，除了對氧化鈦100莫耳份添加表2記載的比例之乙酸及硝 酸，進行解膠以外，與實施例1進行相同的處理，得到氧化鈦水分散液(3-Ib至6-Ib)及氧化鈦的甲醇分散液(3-IIb至6-IIb)。
上述實施例及比較例所使用的氧化鈦的結晶形態、於第1步驟氧化鈦粒子的水漿料的濕式分散處理(解膠)時所使用的酸的種類及量、於第2步驟洗淨氧化鈦的水分散液後的導電度、上述實施例及比較例分別所得之氧化鈦的水分散液及甲醇分散液的氧化鈦濃度、全光線穿透率、25℃之黏度及藉由動態散射法之粒度分佈測定所得之分散直徑D50、D90及D100，表示於表1及表2。
從表1及表2所示的結果得知，根據本發明，於氧化鈦粒子的水漿料中，對氧化鈦分別添加指定比例的乙酸及硝酸，解膠後，進行濕式分散處理，得到氧化鈦粒子的水分散液，洗淨該水分散液，除去剩餘的酸類及水溶性鹽類，得到氧化鈦水分散液，其後藉由將該氧化鈦水分散液的分散媒之水用甲醇取代，可得到維持水分散液之氧化鈦粒子的細微分散直徑與水分散液的良好透明性之醇分散液。
特別根據本發明，相對於氧化鈦100莫耳份，即使使用超過100莫耳份的乙酸，且併用對氧化鈦100莫耳份而言指定比例的硝酸，使氧化鈦粒子的水漿料解膠，並進行濕式分散處理，得到氧化鈦粒子的水分散液，藉由上述的處理，可得到維持水分散液之氧化鈦粒子的細微分散直徑與水分散液的良好透明性之醇分散液。
此外，較理想為如前述，得到氧化鈦粒子的水漿料，將其依據本發明，在乙酸及硝酸的存在下解膠，進行濕式分散處理，藉由除去剩餘的酸類及溶解的水溶性鹽類，可得到含有高含有比例的氧化鈦粒子，且具有低黏度而且含有細微的氧化鈦粒子的高透明性的醇分散液。
如比較例1所示，只使用硝酸，解膠氧化鈦粒子的水漿料後，將其分散媒用甲醇取代，雖可得到氧化鈦的甲醇分散液，但是於所得之甲醇分散液，氧化鈦粒子顯著聚集，分散直徑顯著地肥大化。
根據比較例2，只使用乙酸，解膠氧化鈦粒 子的水漿料後，進行濕式分散處理，得到氧化鈦粒子的水分散液，將其濃縮，用超過濾膜洗淨，於除去剩餘的酸類及水溶性鹽類的過程，其黏度上升，凝膠化。
但是，硝酸的使用量，對氧化鈦100莫耳份為100莫耳份以上時，如比較例3至5所示，無關乙酸的使用量，所得之水分散液及醇分散液，任一者之氧化鈦粒子皆顯著地聚集，透明性低。
而且，只使用對氧化鈦100莫耳份為100莫耳份以上的硝酸，使氧化鈦粒子的水漿料解膠，並實施濕式分散處理時，如比較例6所示，水漿料中殘留粗大的聚集粒子，靜置水漿料時，該等粗大聚集粒子沈澱，無法得到氧化鈦粒子的水分散液。

Claims (8)

  1. 一種氧化鈦粒子的水分散液的製造方法，包括下列步驟：(a)在相對於氧化鈦100莫耳份為乙酸15至250莫耳份及硝酸15至90莫耳份的存在下，將氧化鈦粒子的水漿料以媒質攪拌磨機或高壓分散機進行濕式分散處理，得到洗淨前的氧化鈦粒子的水分散液之第1步驟；以及(b)對上述第1步驟(a)所得之洗淨前的氧化鈦粒子的水分散液進行洗淨之第2步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之氧化鈦粒子的水分散液的製造方法，其中，在相對於氧化鈦100莫耳份為乙酸110至200莫耳份及硝酸20至80莫耳份的存在下，對氧化鈦粒子的水漿料進行濕式分散處理。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之氧化鈦粒子的水分散液的製造方法，其中，於上述第2步驟(b)，係對洗淨前的氧化鈦粒子的水分散液進行洗淨，直至其導電度為0.5至5mS/cm的範圍為止。
  4. 一種氧化鈦粒子的水分散液，其係藉由如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之製造方法而得者，該氧化鈦粒子的水分散液係以10重量%以上之含有比例含有氧化鈦粒子，全光線穿透率為50%以上，且溫度25℃之黏度為10mPa‧s以下。
  5. 一種氧化鈦粒子的醇分散液的製造方法，包括下列步驟：(a)在相對於氧化鈦100莫耳份為乙酸15至250莫耳份及硝酸15至90莫耳份的存在下，將氧化鈦粒子的水漿料以媒質攪拌磨機或高壓分散機進行濕式分散處理，得到洗淨前的氧化鈦粒子的水分散液之第1步驟；(b)對上述第1步驟(a)所得之洗淨前的氧化鈦粒子的水分散液進行洗淨之第2步驟；以及(c)將上述第1步驟(b)所得之氧化鈦粒子的水分散液的屬於分散媒之水，取代為選自甲醇及乙醇之至少1種醇溶劑之第3步驟。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之氧化鈦粒子的醇分散液的製造方法，其中，在相對於氧化鈦100莫耳份為乙酸110至200莫耳份及硝酸20至80莫耳份的存在下，對氧化鈦粒子的水漿料進行濕式分散處理。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之氧化鈦粒子的醇分散液的製造方法，其中，於上述第2步驟(b)，係對洗淨前的氧化鈦粒子的水分散液進行洗淨，直至其導電度為0.5至5mS/cm的範圍為止。
  8. 一種氧化鈦粒子的醇分散液，其係藉由如申請專利範圍第5項至第7項中任一項所述之製造方法而得者，該氧化鈦粒子的醇分散液係以10重量%以上的含有比例含有氧化鈦粒子，全光線穿透率為50%以上，且溫度25℃之黏度為10mPa‧s以下。
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