[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2833820B2 - 酸化チタンの表面処理方法 - Google Patents

酸化チタンの表面処理方法

Info

Publication number
JP2833820B2
JP2833820B2 JP7453690A JP7453690A JP2833820B2 JP 2833820 B2 JP2833820 B2 JP 2833820B2 JP 7453690 A JP7453690 A JP 7453690A JP 7453690 A JP7453690 A JP 7453690A JP 2833820 B2 JP2833820 B2 JP 2833820B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
titanium oxide
surface treatment
slurry
sol
aluminum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP7453690A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03275768A (ja
Inventor
桂 伊藤
史恵 笠原
勝彦 小沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=13550103&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2833820(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP7453690A priority Critical patent/JP2833820B2/ja
Publication of JPH03275768A publication Critical patent/JPH03275768A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2833820B2 publication Critical patent/JP2833820B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は白色顔料として各種ペイント類、製紙用サイ
ジング剤、プラスチック用フィラー等に広く用いられる
酸化チタンの表面処理方法に関する。
〔従来の技術〕
酸化チタンは通常の場合、耐候安定性を向上する、分
散性を向上させる事などを目的として、各種表面処理が
なされている。その中で酸化アルミニウム水和物を用い
た処理は最も一般的な方法の一つであり、単独での処理
或は他の処理剤例えばシリカ或は酸化亜鉛と組合せた処
理方法が知られている。
ところで酸化アルミニウム水和物による処理は通常ど
んな方法で行なわれるかと言えば、例えば米国特許4,41
6,699号では以下の手順によっている。
酸化チタンを水に所定量添加してスラリーとする。
スラリー温度を所定の範囲に調整する。
スラリーの中に可溶性アルミニウム化合物を添加して
溶解させる。
pHを所定範囲に保ったまま酸又はアルカリの沈澱剤を
添加する。
所定温度、所定pHにて、一定時間熟成する。
又、特開昭55−154317では表面処理工程を「沈着工
程」と称しているが、処理手順としては、「チタン酸或
は二酸化チタンを100〜500g/、望ましくは250〜400g/
(TiO2として)の濃度になるよう水中に分散させて、
水性スラリーとし、これにアルミン酸ナトリウムさらに
必要に応じて分散剤を加えて、チタン酸あるいは二酸化
チタンを良く分散させた後、酸で中和しアルミニウムの
水和酸化物を沈着させる」と記載されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上の処理方法では、いずれも酸化チタンを含むスラ
リー中に可溶性アルミニウム化合物を溶解させて、沈澱
反応を行なわせ、反応と同時に酸化チタン表面に酸化ア
ルミニウム水和物を沈着させる点が特徴である。
しかし、可溶性アルミニウム化合物と酸又は塩基の沈
澱剤が接触するとおよそpHが5〜9.5の範囲で酸化アル
ミニウム水和物のゾルが瞬間的に生成する。従って従来
法にて、アルミン酸ソーダを含む酸化チタンスラリーに
酸を滴下して表面処理反応を行なわせる方法では、ゾル
の生成と表面処理反応とが同時に進行する為、表面処理
反応が不均一なpHのもとで行なわれる結果になる。この
事は、表面処理状態の不均一性とか、酸化チタン表面に
沈着しないゲル状酸化アルミニウム水和物の存在につな
がる。
これらの問題点を防ぐ為、「従来の技術」の最初の例
でも示した様に、酸と塩基を同時に滴下して表面処理反
応時のpHを均一に保つ手法が取られている。しかし、そ
の場合でもpHの均一性を保つ為には表面処理に要する時
間を長くとる必要があり、又、回分式処理を前提とする
為、装置の処理能力が非常に制限されるという問題点が
あった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らはこれらの問題点を改善する為に種々検討
した結果、酸化チタンに酸化アルミニウム水和物による
表面処理を行なう場合において、酸化チタンの水分散ス
ラリーとアルミナゾルとをあらかじめ造っておき、これ
らを混合することを特徴とする酸化チタンの表面処理す
る方法を見出した。
本発明によれば、酸化チタンの分散スラリー造りとそ
の表面処理に供されるアルミナゾルの生成を別々に行な
わせる事で表面処理時のpHをほぼ一定に保つ事が出来、
表面処理に要する時間も大幅に短縮する事が可能とな
る。又、表面処理反応そのものも連続的に行なわせる事
が可能となる。
次に、本法による処理方法をさらに詳しく述べる。
表面処理を行なおうとする酸化チタンは、ルチルでも
アナターゼでもいずれでも良い。酸化チタンの粒径は0.
01μ〜10μの範囲であればいかなる大きさのものでも可
能である。0.01μ未満の小さい場合はアルミナゾルを構
成する微粒子との粒径差が小さくなってしまい、表面被
覆の状態が不良となってしまう。又、粒径が10μを超え
て大きい場合は、本法による処理が不可能ではないが、
顔料としての光学特性、例えば隠ぺい力等が大幅に低下
してしまう為実用に適さない。
本発明にて使用するアルミナゾルは以下の様にして造
られる。
純水中にアルミニウムの塩基性塩又は酸性塩を溶解
し、そこへそれぞれ酸又はアルカリを添加してpHを5〜
9.5の適当な値にする事で生成させるのが普通である。
その場合、温度は40℃〜90℃で行なうことが望ましい。
添加混合の順序は、これとは逆でも良い。すなわち、あ
らかじめ水中に酸又はアルカリを添加してのち、それぞ
れに対しアルミニウムの塩基性塩又は酸性塩を添加して
も良いし、或は双方を同時に又は交互に添加しても良
い。
ゾル生成後は速やかに表面処理反応に使用するのが望
ましい。これは、ゾル生成後、時間がたつにつれ、TiO2
表面への沈着が劣り、またゲル状化するためである。
アルミナゾルを造る他の方法としてはアルミニウムの
塩基性塩やアルミニウムアルコキシド等の有機化合物を
加水分解するか、又はベーマイト若しくは擬ベーマイト
を酸性領域でゾル化する方法がある。
ゾルの状態でイオン交換処理をすることにより、不要
のイオンや塩を除去し、造ったアルミナゾル純度を高め
るのが好ましい。
前述のいずれかの方法により造られるアルミナゾルの
ゾル濃度は、ゾルがゲルにならない濃度範囲において、
酸化チタンに対し、最終的に表面処理量をいくらにする
かによって決められる。ゾルの製法によって多少異なる
が、最大ゾル濃度は、Al(OH)換算として5mol/程
度である。
酸化チタンの表面処理量は、一般的な用途のものに対
しては、酸化チタン100重量部に対し、酸化アルミニウ
ム水和物をアルミナ(Al2O3)換算で1〜20重量部の表
面処理を行なうのが普通であるから、この範囲の量が酸
化チタンに付く様に表面処理剤であるアルミナゾルを添
加して処理することになる。
次に、酸化チタンの水分散スラリーの調製方法につい
て述べる。
使用する水は、純度がよいものが好ましく、不要なイ
オン、固形物等を含む場合は、それらを除去するのが望
ましい。
酸化チタンのスラリー濃度は、水と酸化チタンの総量
を100とした時の酸化チタン重量濃度として1〜60%で
あることが好ましく、5〜30%がより好ましい範囲であ
る。
スラリー濃度が60wt%を超えると、スラリー粘度が上
昇し、また酸化チタン同志の接触頻度が増加するため、
表面処理状態が悪化する。また、1wt%未満だと、処理
効率が低下するため望ましくない。
酸化チタンを水中に分散させる際に、ヘキサメタリン
酸ソーダ等の界面活性剤を適宜添加して分散させた方が
好ましい。
上記の様に、調製したアルミナゾルおよび酸化チタン
スラリーとを混合することにより、酸化チタンの表面処
理がされるわけであるが、この混合の際、全体を適当な
力で撹拌しながら混合を行なうのが好ましい。
本発明ではアルミナゾルを前もって調製しておくた
め、酸化チタンスラリーとの混合が連続的に行なうこと
ができるため、インペラー式撹拌機によるほか、スタテ
ィックミキサーの様なものを用いてもよい。ただ、余り
強力な撹拌は酸化チタンの形成された表面被膜の破壊又
は、アルミナゾルの不安定化を引き起こすため、好まし
くない。
また、混合後のスラリーは、そのまま撹拌を継続し
て、熟成を行なってもよい。
また、アルミナゾルを調製した後、長時間ゾル状態で
保持すると、酸化チタン表面への有効な膜形成が効率よ
く行なえない。アルミナゾルの保存状態や調製時等の撹
拌強度によっても異なるが、アルミナゾルを調製して24
時間以内に酸化チタンスラリーとの混合に使用した方が
好ましい。
表面処理がされた酸化チタン含有スラリーは、ロ過及
び必要に応じ水洗した後、乾燥する。乾燥後、流体エネ
ルギー粉砕機等を用いて解砕し、酸化チタン顔料とす
る。
〔実施例〕
次に本発明を実施例にて詳細に説明する。
実施例1 市販のルチル型酸化チタン(昭和タイタニウム(株)
製「スーパータイタニアG」)20gを純水180mlに分散さ
せて酸化チタンスラリーを調製した。
次に、これとは別に濃度0.039mol/のアルミン酸ソ
ーダ水溶液200mlに0.002mol/の希硫酸水溶液1.8を
滴下して、酸化アルミニウム水和物の微粒子を含むゾル
を調製した。
このゾル調製の10分後に前記酸化チタンスラリーの添
加混合を開始した。
この混合は、有効容積2のビーカー中で行ない、混
合時は撹拌機(羽根経100mmφ)を用いて170rpmにて撹
拌をし、撹拌を継続して酸化アルミニウム水和物の酸化
チタン表面への沈着を行なった。その表面処理に要した
時間は7分であった。
表面処理後のスラリーをメンブランフィルター(0.2
μ)にてロ過、洗浄し、採取したケーキを170℃で12時
間乾燥し、市販の自動式乳鉢(ニット−ANM−1000型)
を用いて1時間解砕を行ない酸化チタン顔料粉末とし
た。
実施例2 実施例1と同様の条件で酸化チタンスラリーとアルミ
ナゾルとを調製した。
ただ、この場合、アルミン酸ソーダは0.5mol/のも
のを16ml用い、又、希硫酸水溶液は0.5mol/のものを
7.2cc用いた。スラリーとゾルの混合は100mlのビーカー
中でマグネチックスターラーを用いて行なった。
酸化チタンの表面処理時のpHは実施例1と同じで、8.
15であった。
その後、実施例1と同様のメンブランフィルターを用
いて、表面処理後のスラリーをロ過し、得られたケーキ
を洗浄、乾燥、解砕して顔料粉末を得た。
実施例3 市販のアナターゼ型酸化チタン(堺化学工業A−15
0)をルチル型酸化チタンの代わりに用いる以外は、実
施例1と同様の条件にて処理を行ない酸化チタン顔料粉
末を得た。
実施例4 実施例3と同様のアナターゼ型酸化チタン8.5kgを77
の純水に分散させて酸化チタンスラリーを調製した。
次に市販のアルミン酸ソーダ試薬(関東化学製)272g
を80の水に溶解したところに0.15mol/の希硫酸を滴
下してpH8.20に調整し、アルミナゾルを造った。
これらのスラリーとゾルとを市販のスタティックミキ
サー(桜製作所製S−251−3B)を用いてワンパスで全
量混合処理した。その間の処理時間は10分間で、この間
に表面処理されたことになる。
表面処理後のスラリーは、0.4μのメンブランフィル
ターでロ過、洗浄を行ない、乾燥および流体エネルギー
ミルの解砕工程を経て顔料粉末とした。
実施例5 濃度0.033mol/のAl(NO3水溶液600ccに5mol/
のアンモニア水13mlを滴下してpHを8.5とし酸化アルミ
ニウム水和物の微粒子を含むゾルを生成した。
このゾルに実施例1と同じ酸化チタンスラリーを混合
した。
混合は500ccのビーカー中で行ない、撹拌機はマグネ
チックスターラー(柴田化学製GP−H−1)を用いた。
表面処理後のスラリーの後処理は実施例1と同様で、
顔料粉末試料を得た。
実施例6 濃度0.017mol/のAl2(SO4水溶液600ccに5mol/
のアンモニア水13mlを滴下してpHを8.3とし酸化アル
ミニウム水和物の微粒子を含むゾルを生成した。
それ以外は実施例5と同様にして試料を作成した。
比較例1 実施例1と同じルチル型酸化チタン20gを0.016mol/
のアルミン酸ソーダ水溶液500ccに添加して市販の撹拌
機(羽根径50mmφ、回転数300rpm)で分散を行なった。
次に、そこへ0.002mol/の希硫酸水溶液約1.8を1時
間20分かけて添加し最終pHを8.1とした。
その後スラリーを実施例1と同様にロ過、洗浄後、乾
燥、解砕を行なって顔料粉末を得た。
比較例2 希硫酸水溶液の滴下を6時間かけて行なった以外は、
比較例1と同じ条件等の処理を行ない顔料粉末を得た。
次に、以上の実施例1〜6および比較例1〜2で得ら
れた試料について、酸化アルミニウム水和物の含有率を
誘導プラズマ発光分析装置(I.C.P.)によるアルミニウ
ム元素の分析より求めた。あわせて透過型電子顕微鏡
(TEM)によりゲル状遊離酸化アルミニウム水和物の存
在の有無を調べた。その結果を表1に示す。
なお、表1において表面処理に要する時間とは、実施
例1〜6においてはゾルの生成に要する時間と、生成し
たゾルと酸化チタンスラリーを混合するのに要する時間
との和を示し、比較例1〜2では酸化チタンスラリーに
酸性溶液を滴下して表面処理を完了するのに要する時間
を示す。
〔発明の効果〕 本発明によれば表面処理剤であるアルミナゾルの生成
反応を表面処理反応と独立に行なわせることによって、
表面処理反応工程時のpH値の不均一性を防ぐことによ
り、均一かつ効率的で良質な表面処理を迅速に行なうこ
とが可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−14819(JP,A) 特開 昭48−89937(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09C 1/00 - 3/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】酸化チタンに酸化アルミニウム水和物によ
    る表面処理を行なう場合において、酸化チタンの水分散
    スラリーとアルミナゾルとをあらかじめ造っておき、こ
    れらを混合することを特徴とする酸化チタンの表面処理
    方法。
JP7453690A 1990-03-23 1990-03-23 酸化チタンの表面処理方法 Expired - Lifetime JP2833820B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7453690A JP2833820B2 (ja) 1990-03-23 1990-03-23 酸化チタンの表面処理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7453690A JP2833820B2 (ja) 1990-03-23 1990-03-23 酸化チタンの表面処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03275768A JPH03275768A (ja) 1991-12-06
JP2833820B2 true JP2833820B2 (ja) 1998-12-09

Family

ID=13550103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7453690A Expired - Lifetime JP2833820B2 (ja) 1990-03-23 1990-03-23 酸化チタンの表面処理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2833820B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3614941B2 (ja) * 1995-08-04 2005-01-26 富士写真フイルム株式会社 写真印画紙用支持体
US5650002A (en) * 1995-11-13 1997-07-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company TiO2 light scattering efficiency when incorporated in coatings
US5886069A (en) * 1995-11-13 1999-03-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Titanium dioxide particles having substantially discrete inorganic particles dispersed on their surfaces
US5824145A (en) * 1997-05-14 1998-10-20 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for making a photodurable aqueous titanium dioxide pigment slurry
JP2008274511A (ja) * 2007-03-30 2008-11-13 Nippon Paper Industries Co Ltd キャスト塗工紙
JP2008274513A (ja) * 2007-03-30 2008-11-13 Nippon Paper Industries Co Ltd グラビア印刷用塗工紙
JP2008274514A (ja) * 2007-03-30 2008-11-13 Nippon Paper Industries Co Ltd 新聞インキ対応塗工紙
JP5075586B2 (ja) * 2007-06-11 2012-11-21 サカタインクス株式会社 オフセット印刷用水性プレコート剤
DE102008026300A1 (de) * 2008-06-02 2009-12-03 Kronos International, Inc. Verfahren zur Oberflächenbeschichtung von anorganischen Festkörperpartikeln, insbesondere Titandioxid-Pigmentpartikel

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03275768A (ja) 1991-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3696993B2 (ja) 二酸化チタン顔料の製造方法
Hsu et al. Preparation and properties of monodispersed colloidal particles of lanthanide compounds. 2. Cerium (IV)
JP2678004B2 (ja) 無機球状微粒子の製造方法
EP0444798A2 (en) Method for the preparation of titanium dioxide
JP2852487B2 (ja) 二酸化チタン水性分散体
USRE27818E (en) Titanium dioxide pigment coated with silica and alumina
DE69713017T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines mit hydratisiertem Oxid beschichteten Titandioxidpigments mittels Mühle für Mahlkörper enthaltende Medien
US5165995A (en) Process for coating titanium dioxide pigments
JP2838686B2 (ja) 水とアルコールの混合溶媒中のチタン塩溶液からの結晶質チタニア粉末の製造方法
JPH0977512A (ja) 薄片状酸化アルミニウム、真珠光沢顔料及びその製造方法
JP2000500515A (ja) 無機小粒子で被覆されたTiO▲下2▼顔料
JP2833820B2 (ja) 酸化チタンの表面処理方法
JP2001527597A (ja) 耐光性の二酸化チタン顔料水性スラリを製造する方法
GB2070636A (en) Iron blue nacreous pigments
JP3020408B2 (ja) 高濃度二酸化チタン水性分散体
JP3546064B2 (ja) 二酸化チタンの表面処理方法
JPS5930749B2 (ja) 二酸化チタン顔料組成物及びその製法
AU661582B2 (en) Composite pigmentary material
JP4026041B2 (ja) 中性チタニアゾル
JPS61106414A (ja) 導電性低次酸化チタン微粉末及びその製造方法
US3980491A (en) Bismuth oxychloride-mica nacreous pigments with enhanced luster and dispersibility
TW201527445A (zh) 塗覆無機粒子,特別是二氧化鈦顏料粒子,表面的方法
JP2852482B2 (ja) 鉄含有二酸化チタン及びその製造方法
JPH09124319A (ja) 高隠蔽力を有する二酸化チタン粉末およびその製造方法
US5312613A (en) Process for producing ceramic precursor powders without gel formation

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081002

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091002

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091002

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101002

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101002

Year of fee payment: 12