JPH0733255B2 - Titania sol and method for producing the same - Google Patents
Titania sol and method for producing the sameInfo
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- JPH0733255B2 JPH0733255B2 JP62230331A JP23033187A JPH0733255B2 JP H0733255 B2 JPH0733255 B2 JP H0733255B2 JP 62230331 A JP62230331 A JP 62230331A JP 23033187 A JP23033187 A JP 23033187A JP H0733255 B2 JPH0733255 B2 JP H0733255B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、中性域のpHにおいて安定な分散状態を保持し
たチタニアゾル及びその製造方法に関する。このような
特性を持つ本発明のチタニアゾルは、任意のpHに調整可
能であり、しかも各pH域においてチタニア微粒子が安定
な分散状態を保持しているので、種々の用途に適してお
り、例えば、その紫外線遮断効果を利用した化粧品、食
品包装材料などの原料として有用なものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a titania sol that maintains a stable dispersed state at a pH in a neutral range and a method for producing the same. The titania sol of the present invention having such characteristics can be adjusted to any pH, and since the titania fine particles maintain a stable dispersed state in each pH range, they are suitable for various applications, for example, It is useful as a raw material for cosmetics, food packaging materials, etc., which makes use of its ultraviolet blocking effect.
一般に、大部分の粒子の大きさが0.1μｍ以下のチタニ
ア微粉末は、例えば樹脂の膜或は成型物に配合されたと
き可視光線を透過させ、一方、紫外線を遮断して紫外線
によって変色、変質する物質を保護するので、食品や医
薬品などのプラスチック包装材、施設農園芸用プラスチ
ック被覆材、化粧品などに利用されている。このような
チタニア微粉末は、硫酸チタン水溶液を加熱加水分解し
て析出する含水酸化チタン凝集物を中和、洗浄し、塩
酸、硝酸などの酸を添加して該凝集物を解膠してpH3以
下のチタニアゾルを生成させ、次にこのゾルを中和した
後濾過、洗浄、乾燥、粉砕して得られるのが普通であ
る。In general, most titania fine powders having a particle size of 0.1 μm or less allow visible light to pass while being compounded into a resin film or a molded product, while blocking ultraviolet light and causing discoloration or deterioration by ultraviolet light. Since it protects the substances that are used, it is used in plastic packaging materials for food and medicine, plastic coating materials for facility agriculture and gardening, and cosmetics. Such titania fine powder is prepared by neutralizing and washing the hydrous titanium oxide agglomerates that are precipitated by heating and hydrolyzing an aqueous titanium sulfate solution, and adding an acid such as hydrochloric acid or nitric acid to peptize the agglomerates to obtain a pH of 3 It is usually obtained by forming the following titania sol, then neutralizing the sol, filtering, washing, drying and pulverizing.
一般にチタニアゾルは、前記のように塩酸、硝酸などの
酸性物質によって分散の安定化が達成されるが、pH3以
下の酸性を示すため、このままでは広範囲の用途に適さ
ない。酸性物質を除去し中性のチタニアゾルとするため
に中和−洗浄、イオン変換、限外濾過などを行なうこと
が考えられるが、このような方法では、チタニアゾルの
持つ分散性などの物性が損なわれ、安定した分散性を示
す中性のチタニアゾルを得ることが難しい。そこで、一
般には酸性チタニアゾルを中和、洗浄、乾燥、粉砕して
乾燥粉末として利用せざるを得ないが、この場合ゾルの
様な分散状態を再現できず、微粒子としての特徴を十分
に引き出すことができない現状である。Generally, titania sol achieves stabilization of dispersion by acidic substances such as hydrochloric acid and nitric acid as described above, but since it shows an acidity of pH 3 or less, it is not suitable for a wide range of applications as it is. It is possible to perform neutralization-washing, ion conversion, ultrafiltration, etc. in order to remove the acidic substance to obtain a neutral titania sol, but such a method impairs the physical properties such as dispersibility of the titania sol. However, it is difficult to obtain a neutral titania sol exhibiting stable dispersibility. Therefore, it is generally necessary to neutralize, wash, dry, and pulverize the acidic titania sol and use it as a dry powder, but in this case, the dispersed state like sol cannot be reproduced, and the characteristics as fine particles should be sufficiently brought out. It is the current situation that is not possible.
本発明者等は、酸性チタニアゾルのような良好な分散状
態を維持したまま各種の用途に利用すべく種々研究し
た。その結果（イ）酸性チタニアゾル中の酸性物質をイ
オン交換樹脂、イオン交換膜、電気透析などの手段で除
去すると直ちにゲル化を起こし、チタニア微粒子が凝集
するが、その後数時間攪拌すると意外にも再分散するこ
と、（ロ）酸性物質を除去する前又は後にポリビニルア
ルコール、グリセリンなどの水溶性有機化合物を混合す
ると、より均一に分散した安定な状態のチタニアゾルが
得られること、（ハ）このチタニアゾルは中性域のpHを
示し、その安定な状態は、その後酸性物質又はアルカリ
性物質を加えてpHを幅広い範囲に変更しても維持されて
おり、しかも、（ニ）このようなチタニアゾルは各種の
水溶性樹脂と混合して容易に塗膜化でき、その塗膜は紫
外線吸収能をもつものであることなどの知見が得られ
た。本発明はこれらの知見に基づくものである。The present inventors have conducted various studies to utilize it for various applications while maintaining a good dispersed state such as acidic titania sol. As a result, (a) When the acidic substance in the acidic titania sol is removed by a means such as an ion exchange resin, an ion exchange membrane or electrodialysis, gelation occurs immediately and the titania fine particles agglomerate. Dispersing, (b) mixing a water-soluble organic compound such as polyvinyl alcohol or glycerin before or after removing the acidic substance gives a more uniformly dispersed titania sol in a stable state, (c) this titania sol It shows a pH in the neutral range, and its stable state is maintained even if the pH is changed to a wide range by adding an acidic substance or an alkaline substance, and (d) such a titania sol has various water-soluble properties. It was found that it can be easily formed into a coating by mixing with a water-soluble resin, and that the coating has ultraviolet absorption ability. The present invention is based on these findings.
本願の第一の発明は、チタニア微粒子を分散した、中性
域のpHを示す水性分散液であることを特徴とするチタニ
アゾルであり、第二の発明は、含水酸化チタンを一塩基
酸またはその塩で解膠して得られる酸性チタニアゾル中
の陰イオンを除去することを特徴とするチタニアゾルの
製造方法である。The first invention of the present application is a titania sol in which titania fine particles are dispersed, which is an aqueous dispersion exhibiting a pH in a neutral range, and the second invention is a titanium oxide-containing monobasic acid or its A method for producing a titania sol, which comprises removing anions in an acidic titania sol obtained by deflocculating with a salt.
本発明のチタニアゾルは、チタニア微粒子を分散した、
pH6〜８の中性域のpHを示す水性分散液である。また本
発明のチタニアゾルは、チタニア微粒子の分散を安定化
するために必要に応じ分散安定化剤を含有してもよい。
本発明のチタニアゾルは、チタニア微粒子が水中に均一
に分散しているものであり、しかもそのpHは任意に調整
可能であって、このものを必要に応じて希釈し、各種の
樹脂と混練し、塗布、乾燥することにより高度な分散状
態が保持された透明な塗膜が得られるので、例えば食料
品包装材の表面に塗布する紫外線遮断用樹脂組成物とし
て使用することができる。また、化粧材に配合して紫外
線遮断用化粧品として使用することもできる。The titania sol of the present invention has titania fine particles dispersed therein,
It is an aqueous dispersion having a pH in the neutral range of pH 6 to 8. Further, the titania sol of the present invention may contain a dispersion stabilizer in order to stabilize the dispersion of the titania fine particles.
The titania sol of the present invention is one in which titania fine particles are uniformly dispersed in water, and its pH can be arbitrarily adjusted, and this is diluted as necessary and kneaded with various resins, Since a transparent coating film having a highly dispersed state is obtained by coating and drying, it can be used as, for example, an ultraviolet ray blocking resin composition to be coated on the surface of a food packaging material. Further, it can be blended with a cosmetic material and used as a UV-blocking cosmetic.
本発明のチタニアゾルの成分であるチタニア微粒子は、
含水酸化チタンを意味し、本発明においては、メタチタ
ン酸、オルトチタン酸などの無定型のもの、ルチル型ま
たはアナタース型の結晶を一部有するもの或はこれらの
混合物を包含するものである。チタニア微粒子は、例え
ば、チタニアゾルを紫外線遮断用樹脂組成物の原料とし
て使用する場合は、その大部分（普通80％以上）が0.1
μｍ以下の範囲内の大きさのものが望ましい。これより
大きくなり過ぎたり、粒子が凝集すると可視光線の光散
乱能が増大して透明性が損なわれる。The titania fine particles which are the components of the titania sol of the present invention,
It means hydrous titanium oxide, and in the present invention, it includes an amorphous type such as metatitanic acid and orthotitanic acid, a type having a part of rutile type or anatase type crystals, or a mixture thereof. For example, when titania sol is used as a raw material of a resin composition for blocking ultraviolet rays, most of the titania fine particles (usually 80% or more) are 0.1%.
Those having a size within the range of μm or less are desirable. If the particle size is too large or the particles agglomerate, the light scattering ability of visible light is increased and the transparency is impaired.
必要に応じて配合する分散安定化剤としては、水溶性有
機化合物及び無機系界面活性剤があり、具体的には例え
ば水溶性有機化合物としては、ポリビニルアルコール、
カルボキシメチルセルロース、メチルセルロースなどの
水溶性高分子化合物、ポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエーテル系化合物、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル系化合物、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル系
化合物などの非イオン性界面活性剤、脂肪族アミン塩、
第四級アンモニウム塩などの陽イオン性界面活性剤、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ブチレング
リコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、トリエチレングリコール、２−メチル−2,4−ペ
ンタジオール、グリセリンなどの多価アルコールが挙げ
られる。無機系界面活性剤としては、ピロリン酸ゾー
ダ、ヘキサメタリン酸ソーダ、ケイ酸ソーダなどが挙げ
られる。分散安定化効果の点では水溶性有機化合物の方
が無機系界面活性剤より望ましいものである。水溶性高
分子化合物には各種の重合度のものがあるが、例えばポ
リビニルアルコールの場合低重合度のものの方が高重合
度のものより高いTiO2濃度のチタニアゾルが得られ易
く、従って重合度1900〜2100のものより重合度500程度
のものを使用するのがよい。なお、アルコールでもメタ
ノル、エタノールなどの一価アルコールでは、TiO2濃度
の高い領域で安定な中性ゾルが得られ難い。The dispersion stabilizer to be blended as necessary includes a water-soluble organic compound and an inorganic surfactant, and specifically, for example, as the water-soluble organic compound, polyvinyl alcohol,
Carboxymethyl cellulose, water-soluble polymer compounds such as methyl cellulose, polyoxyethylene alkylphenyl ether compounds, polyoxyethylene alkyl ether compounds, nonionic surfactants such as polyoxyethylene fatty acid ester compounds, aliphatic amine salts,
Cationic surfactants such as quaternary ammonium salts, polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, 2-methyl-2,4-pentadiol and glycerin. Is mentioned. Examples of the inorganic surfactant include soda pyrophosphate, sodium hexametaphosphate, sodium silicate and the like. From the viewpoint of the effect of stabilizing dispersion, the water-soluble organic compound is more desirable than the inorganic surfactant. Water-soluble polymer compounds have various degrees of polymerization.For example, in the case of polyvinyl alcohol, a low degree of polymerization is more likely to obtain a titania sol having a higher TiO 2 concentration than a high degree of polymerization, and therefore the degree of polymerization of 1900 It is better to use a polymer with a degree of polymerization of about 500 than that of ~ 2100. It should be noted that it is difficult to obtain a stable neutral sol in the region where the TiO 2 concentration is high, even if the alcohol is a monohydric alcohol such as methanol or ethanol.
チタニアゾルにおけるチタニア微粒子の濃度は、安定な
分散状態のゾルを形成する観点からTiO2として１〜40重
量％が適当である。また分散安定化剤の濃度は１〜99重
量％が適当である。The concentration of the titania fine particles in the titania sol is preferably 1 to 40% by weight as TiO 2 from the viewpoint of forming a sol in a stable dispersed state. A suitable concentration of the dispersion stabilizer is 1 to 99% by weight.
本発明のチタニアゾルは、中性のpH域において安定した
分散状態を保持し、また任意のpHに調整可能であり、用
途、取扱いなどの面から所望のpH、濃度に調整するため
に酸性物質、アルカリ性物質を適宜添加、配合したり、
加熱したりすることができる。また、必要に応じ樹脂、
着色剤などを配合させてもよい。The titania sol of the present invention maintains a stable dispersed state in a neutral pH range, and can be adjusted to any pH, and is used in order to adjust the pH to a desired pH and concentration in terms of use, handling, etc., an acidic substance, Appropriately add and mix alkaline substances,
It can be heated. Also, if necessary, resin
You may mix a coloring agent etc.
本願の第二の発明は、チタニアゾルの製造法の一つを提
供するものである。The second invention of the present application provides one of the methods for producing titania sol.
本製造法においては、まず、含水酸化チタンを一塩基酸
またはその塩で解膠処理して酸性のチタニアゾルを生成
させる。含水酸化チタンは、例えば硫酸チタン溶液また
は四塩化チタン溶液を加熱加水分解したり、アルカリで
中和したりして得られる。加熱加水分解して得られる含
水酸化チタンは、普通このものをアンモニア水などのア
ルカリ性物質で中和し、濾過、洗浄、脱水して、内部に
残存している硫酸根をできるだけ除去した後この脱水物
に塩酸、硝酸、酢酸、塩素酸、クロル酢酸などの一塩基
酸を加えて解膠処理する。別法として、前記の中和によ
る脱硫酸根処理を行なうことなく、含水酸化チタンに、
硫酸根と反応して不溶性の硫酸塩を形成すると同時に一
価の酸を形成するような塩、例えば塩化バリウムを添加
して解膠処理することもできる。解膠処理で生成するチ
タニアゾルは、一塩基酸を安定剤として含有しており、
普通pH3以下の酸性を示す。In this production method, first, hydrous titanium oxide is deflocculated with a monobasic acid or a salt thereof to generate an acidic titania sol. Hydrous titanium oxide is obtained, for example, by subjecting a titanium sulfate solution or titanium tetrachloride solution to hydrolysis by heating or neutralization with an alkali. The hydrous titanium oxide obtained by heating with hydrolysis is usually neutralized with an alkaline substance such as ammonia water, filtered, washed, and dehydrated to remove the sulfate radicals remaining inside as much as possible, and then dehydrated. Peptization is performed by adding a monobasic acid such as hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid, chloric acid or chloroacetic acid to the product. Alternatively, the hydrous titanium oxide can be treated without performing the desulfation radical treatment by the neutralization described above.
A peptization treatment can also be performed by adding a salt which reacts with a sulfate group to form an insoluble sulfate salt and at the same time forms a monovalent acid, for example, barium chloride. The titania sol produced by deflocculation contains a monobasic acid as a stabilizer,
It usually shows an acidity of pH 3 or less.
次に、上記の酸性チタニアゾル中の陰イオンを除去した
後攪拌してチタニアゾルとする。陰イオンの除去は例え
ば陰イオン交換樹脂、イオン交換膜、電気透析などによ
り容易に行なうことができる。陰イオンの除去によりゾ
ル中のチタニア微粒子は凝集する傾向を示すが、攪拌を
続けることにより均一に分散させることができる。Next, after removing the anions in the acidic titania sol, the mixture is stirred to obtain a titania sol. Anions can be easily removed by, for example, anion exchange resin, ion exchange membrane, electrodialysis and the like. The titania fine particles in the sol tend to aggregate due to the removal of anions, but can be uniformly dispersed by continuing stirring.
本発明方法においては、ゾル中のチタニア微粒子の分散
をより高めるために上記陰イオンの除去の前または後で
分散安定化剤を混合するのが望ましい。この場合、分散
安定化剤は、普通１〜40重量％のTiO2濃度の酸性チタニ
アゾルに対して１〜100重量％の濃度のものをTiO2との
重量比が0.05〜10好ましくは0.1〜５の範囲内の値にな
るように混合するのが適当である。その後必要に応じて
加熱濃縮することができる。混合の際、酸性チタニアゾ
ルのTiO2濃度が前記範囲より高くなり過ぎると分散安定
化剤の濃度に関係なく、安定な分散状態のゾルが得られ
難くなるので避けるべきである。In the method of the present invention, it is desirable to mix a dispersion stabilizer before or after the removal of the anions in order to further enhance the dispersion of the titania fine particles in the sol. In this case, the dispersion stabilizer has a concentration of 1 to 100% by weight with respect to the acidic titania sol having a concentration of TiO 2 of 1 to 40% by weight, and the weight ratio to TiO 2 is 0.05 to 10 and preferably 0.1 to 5. It is suitable to mix so that the value is within the range. Then, it can be heated and concentrated if necessary. When mixing, if the TiO 2 concentration of the acidic titania sol is higher than the above range, it is difficult to obtain a sol in a stable dispersed state regardless of the concentration of the dispersion stabilizer, and therefore it should be avoided.
陰イオン交換樹脂、イオン交換膜、電気透析などによる
陰イオンの除去は慣用の方法に従って行なうことができ
る。例えば陰イオン交換樹脂としては、アンバーライト
IRA400、アンバーライトIRA410、アンバーライトIRA910
など、一般に市販されているものを使用できる。なお、
その添加量は、目的とする陰イオンの除去量に応じて適
宜選択できる。Removal of anions by anion exchange resins, ion exchange membranes, electrodialysis and the like can be carried out according to conventional methods. For example, Amberlite is an anion exchange resin.
IRA400, Amberlite IRA410, Amberlite IRA910
For example, a commercially available product can be used. In addition,
The amount to be added can be appropriately selected depending on the target amount of anions to be removed.
なお、分散安定化剤に酸性チタニアゾルを混合しながら
イオン交換樹脂などで陰イオンを同時に除去するように
してチタニアゾルのTiO2濃度を高めることもできる。It is also possible to increase the TiO 2 concentration of the titania sol by simultaneously removing the anions with an ion exchange resin while mixing the acidic titania sol with the dispersion stabilizer.
また、本発明において特にルチル型のチタニアゾルを製
造する場合は、四塩化チタン水溶液のようなチタンの塩
化物水溶液をアルカリ溶液でpH7以上に維持しながら中
和して得られる含水酸化チタンを酸性液中で加熱して酸
性のルチル型のチタニアゾルを得て、その後該ゾル中の
陰イオンを除去する方法を採用するのが望ましい。な
お、この方法においても酸性ゾル中の陰イオンを除去す
る前または後に前記分散安定化剤を混合するのが、より
安定な分散状態のゾルを形成する観点から望ましい。Further, particularly in the case of producing a rutile type titania sol in the present invention, an acid solution of hydrous titanium oxide obtained by neutralizing an aqueous titanium chloride solution such as an aqueous titanium tetrachloride solution with an alkaline solution at a pH of 7 or more is used. It is preferable to employ a method of heating in which an acidic rutile type titania sol is obtained, and then removing anions in the sol. Also in this method, it is desirable to mix the dispersion stabilizer before or after removing the anions in the acidic sol from the viewpoint of forming a sol in a more stable dispersed state.
本発明の製造法では、酸性チタニアゾル中の陰イオンを
陰イオン交換樹脂、イオン交換膜、電気透析などによっ
て除去するが、必要に応じ、該陰イオンの除去の前又は
後に分散安定化剤を混合してもよい。本方法によって酸
性チタニアゾルを中性のpH領域において安定した分散性
を示すチタニアゾルにすることができる。更にこのもの
は、アンモニア水などのアルカリ性物質或は塩酸水溶液
などの酸性物質を適宜添加することにより、アルカリ領
域のpHまたは酸性領域のpHに調整することもできる。In the production method of the present invention, the anions in the acidic titania sol are removed by an anion exchange resin, an ion exchange membrane, electrodialysis, etc., but if necessary, a dispersion stabilizer is mixed before or after the removal of the anions. You may. According to this method, an acidic titania sol can be made into a titania sol which exhibits stable dispersibility in a neutral pH range. Further, this can be adjusted to a pH in the alkaline region or a pH in the acidic region by appropriately adding an alkaline substance such as aqueous ammonia or an acidic substance such as an aqueous hydrochloric acid solution.
本発明のチタニアゾルは、チタニア微粒子が水によく分
散しているために化粧料基剤或は他の化粧料成分との混
合が容易であり、しかも従来のチタニア微粉末に比べて
少ない配合量で十分な紫外線遮断効果があり、透明性の
非常に優れたものであり、日焼け止め化粧料としても有
用なものである。The titania sol of the present invention is easy to mix with the cosmetic base or other cosmetic ingredients because the titania fine particles are well dispersed in water, and the amount is smaller than that of the conventional titania fine powder. It has a sufficient effect of blocking ultraviolet rays, has excellent transparency, and is also useful as a sunscreen cosmetic.
化粧料におけるチタニアゾルの配合量は、TiO2として0.
1〜10重量％望ましくは１〜５重量％である。The blending amount of titania sol in the cosmetic is 0 as TiO 2 .
1 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight.
化粧料は、ローション状、クリーム状、ペースト状、ス
テック状、乳液状などいずれの形態でも使用することが
できる。The cosmetic can be used in any form such as lotion, cream, paste, stick, and emulsion.
Ａ酸性チタニアゾルの調製 チタン鉱石を硫酸と反応させ、得られる硫酸チタン溶液
を加熱加水分解して生成させた凝集メタチタン酸をTiO2
30重量％の水性スラリーとし、このスラリーをアンモニ
ア水でpH7に中和し、その後濾過、洗浄して硫酸根を除
去した。得られた脱水ケーキに35％塩酸を加えて解膠処
理して、HClとして1.5重量％含有するpH1.5のチタニア
ゾルを得た。A Preparation of acidic titania sol Aggregated metatitanic acid produced by reacting titanium ore with sulfuric acid and hydrolyzing the resulting titanium sulfate solution is TiO 2
A 30 wt% aqueous slurry was prepared. The slurry was neutralized to pH 7 with aqueous ammonia, and then filtered and washed to remove sulfate radicals. 35% hydrochloric acid was added to the obtained dehydrated cake for deflocculation treatment to obtain a titania sol having a pH of 1.5 and containing 1.5% by weight of HCl.
Ｂ中性チタニアゾル（イ）の製造 前記Ａ項で得られた酸性チタニアゾル（TiO230重量％）
250mlをよく攪拌しながらこの中に湿潤状態の陰イオン
交換樹脂（アンバーライトIRA910、東京有機化学製）約
1000gを素早く投入し、引続き約４時間攪拌した後濾過
して該オン交換樹脂を除去し、pH7.8の中性チタニアゾ
ル（TiO220重量％）を得た。B Preparation of neutral titania sol (a) Acidic titania sol obtained in the above section A (TiO 2 30% by weight)
250 ml of well-mixed anion exchange resin (Amberlite IRA910, manufactured by Tokyo Organic Chemical Co., Ltd.) while stirring well
1000 g was rapidly added, and the mixture was stirred for about 4 hours and then filtered to remove the on-exchange resin to obtain neutral titania sol (pH: 7.8, 20% by weight of TiO 2 ).
Ｃ中性チタニアゾル（ロ）の製造 前記Ａ項で得られた産生チタニアゾル250mlの市販のグ
リセリン250mlを添加した後攪拌しながら前記と同じ陰
イオン交換樹脂約1000gを添加した。十分攪拌した後濾
過して該イオン交換樹脂を除去してpH7.2の中性チタニ
アゾル（TiO212重量％）を得た。C Preparation of neutral titania sol (b) 250 ml of commercially available glycerin of 250 ml of the produced titania sol obtained in the above section A was added, and then about 1000 g of the same anion exchange resin as above was added with stirring. After sufficiently stirring, the ion exchange resin was removed by filtration to obtain a neutral titania sol (TiO 2 12% by weight) having a pH of 7.2.
Ｄ中性チタニアゾルの加熱濃縮 前記Ｃ項で得られた中性チタニアゾル（ロ）を100℃に
加熱、濃縮してTiO2として25重量％のチタニアを含有す
る安定なゾルを得た。D Concentration of Neutral Titania Sol by Heating The neutral titania sol (b) obtained in the above section C was heated to 100 ° C. and concentrated to obtain a stable sol containing 25% by weight of titania as TiO 2 .
Ｅ中性チタニアゾル（ハ）の製造 前記Ｃ項において、グリセリンに代えてエチレングリコ
ール250mlを添加すること以外は同様に処理してpH7.2の
中性チタニアゾル（TiO212重量％）を得た。E Preparation of Neutral Titania Sol (C) In the above-mentioned item C, the same treatment was carried out except that 250 ml of ethylene glycol was added in place of glycerin to obtain neutral titania sol (TiO 2 12% by weight) of pH 7.2.
Ｆ中性チタニアゾル（ニ）の製造 前記Ｃ項において、グリセリンに代えて重合度500のポ
リビニルアルコール溶液（PVA固形分50g/l）250mlに酸
性チタニアゾルを添加すること以外は同様に処理してpH
7.2の中性チタニアゾル（TiO22.4重量％）を得た。F Production of neutral titania sol (d) In the above-mentioned item C, the same treatment was conducted except that the acidic titania sol was added to 250 ml of a polyvinyl alcohol solution having a degree of polymerization of 500 (PVA solid content 50 g / l) in place of glycerin and pH was treated.
A neutral titania sol of 7.2 (TiO 2 2.4% by weight) was obtained.
Ｇ中性チタニアゾル（ホ）の製造 酸性チタニアゾル（TiO2重量％）250ml中に前記陰イオ
ン交換樹脂約1000gを添加し、よく攪拌した後該イオン
交換樹脂を濾別し、引続いてグリセリン250mlを加えてp
H7.8の安定な中性ゾル（TiO212重量％）を得た。G Preparation of neutral titania sol (e) About 1000 g of the anion exchange resin was added to 250 ml of acidic titania sol (TiO 2 % by weight), the mixture was stirred well and the ion exchange resin was filtered off, and subsequently 250 ml of glycerin was added. In addition p
A stable neutral sol of H7.8 (12 wt% TiO 2 ) was obtained.
Ｈ試験例１ 前記Ｃ項で得られたTiO212重量％の中性チタニアゾルを
0.1重量％希釈し、3mm厚の石英セルに入れ、可視光線
（550nm）及び紫外線（320nm）の透過率を自記分光光度
計（島津UV−240型、島津製作所製）によって測定した
結果それぞれ98％及び２％であった。H Test Example 1 12% by weight of TiO 2 neutral titania sol obtained in the above item C was added.
Diluted by 0.1% by weight, put into a 3 mm thick quartz cell, and measured the transmittance of visible light (550 nm) and ultraviolet light (320 nm) with a self-recording spectrophotometer (Shimadzu UV-240 type, manufactured by Shimadzu Corporation). And 2%.
Ｉ試験例２ 前記Ｃ項で得られた中性チタニアゾル（ロ）を用い、こ
れを下記の成分（２）〜（４）と混合し、この中に
（５）と（６）との混合物を加え均一に分散させて化粧
品（日焼け止めローション）を製造した。I Test Example 2 The neutral titania sol (b) obtained in the above item C was used, and this was mixed with the following components (2) to (4), in which a mixture of (5) and (6) was added. Then, the mixture was uniformly dispersed to produce a cosmetic (sunscreen lotion).
成 分 配合割合 （重合％） （１）中性チタニアゾル（TiO212重量％） 80 （２）1,3−ブチレングリコール ３ （３）エタノール 12 （４）香料 適量 （５）無水ケイ酸 ３ （６）カオリン ２ こうして得られた日焼け止めローションを塗布膜が12.7
μｍとなるように0.5milのドクターブレードでトリアセ
テートフィルム上に塗布した。得られたフィルムの透過
率を自記分光光度計（島津UV240型、島津製作所製）で
測定して下表（実施例）の結果を得た。Composition ratio (polymerization%) (1) Neutral titania sol (12% by weight of TiO 2 ) 80 (2) 1,3-butylene glycol 3 (3) Ethanol 12 (4) Perfume proper amount (5) Silicic anhydride 3 ( 6) Kaolin 2 The sunscreen lotion thus obtained has a coating film of 12.7
It was coated on the triacetate film with a doctor blade of 0.5 mil so as to have a thickness of μm. The transmittance of the obtained film was measured with a self-recording spectrophotometer (Shimadzu UV240 type, manufactured by Shimadzu Corporation), and the results shown in the following table (Example) were obtained.
（注）表中の比較例は、上記実施例の中性チタニアゾル
に代えて平均粒径0.03〜0.05μｍの微粉末二酸化チタン
12重量％、精製水58重量％及びグリセリン30重量％から
成る混合物を用い、この混合物を上記試験例２の成分
（２）〜（４）を同じ割合で混合した後、この中に成分
（５）と（６）を同じ割合で混合して得られた日焼け止
めローションである。 (Note) The comparative example in the table is a fine powder titanium dioxide having an average particle size of 0.03 to 0.05 μm in place of the neutral titania sol of the above example.
A mixture consisting of 12% by weight, 58% by weight of purified water and 30% by weight of glycerin was used, and the mixture was mixed with the components (2) to (4) of Test Example 2 in the same proportion, and then the component (5 ) And (6) are mixed in the same ratio, which is a sunscreen lotion.
従来のチタニアゾルは普通、pH3以下の酸性を示すもの
であるが、本発明のものは、中性域のpHにおいて安定な
分散状態を保持しており、しかも広範囲にpHを調整する
ことが可能であり、用途が限定されることなく、幅広い
利用が期待される。また、本発明のチタニアゾルは過酷
な条件下の使用においてもゲル化することなく、安定し
た分散状態を保持している。更に、本発明のチタニアゾ
ルは加熱処理に対しても安定であり、目的、用途に応じ
て適宜加熱して所望のTiO2濃度にまで濃縮することがで
きる。Conventional titania sol usually shows acidity of pH 3 or less, but the present invention has a stable dispersed state at pH in the neutral range, and it is possible to adjust the pH in a wide range. There is no limitation on the application, and widespread use is expected. Further, the titania sol of the present invention does not gel even when used under severe conditions and maintains a stable dispersed state. Further, the titania sol of the present invention is stable against heat treatment, and can be appropriately heated according to the purpose and application to be concentrated to a desired TiO 2 concentration.
Claims (2)
ら選ばれる少なくとも１種の分散安定剤を含有する、チ
タニア微粒子を分散した、中性域のpHを示す水性分散液
であることを特徴とするチタニアゾル。1. An aqueous dispersion having a pH in a neutral range, in which fine titania particles are dispersed, containing at least one dispersion stabilizer selected from a water-soluble organic compound and an inorganic surfactant. And titania sol.
解膠して得られる酸性チタニアゾル中の陰イオンを除去
する前または後に該ゾルに分散安定化剤を混合すること
を特徴とするチタニアゾルの製造方法。2. A titania sol characterized in that a dispersion stabilizer is mixed with the sol before or after removing the anions in the acidic titania sol obtained by peptizing hydrous titanium oxide with a monobasic acid or a salt thereof. Manufacturing method.
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-
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