具有特定的低阶氧化钛的晶体组成的粒子和其制造方法、以及分散体技术

本发明专利技术提供一种粒子的制造方法，具备将包含TiH2和TiO2的混合物在700～950℃加热的工序，混合物中所含的TiO2相对于TiH2的摩尔比为5.0～6.8。5.0～6.8。5.0～6.8。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有特定的低阶氧化钛的晶体组成的粒子和其制造方法、以及分散体


[0001]本公开涉及具有Ti4O7和γ
‑
Ti3O5的晶体组成的粒子和其制造方法、以及分散体。

技术介绍

[0002]已知通过将二氧化钛还原而得到的低阶氧化钛(也称为还原型氧化钛)根据作为构成元素的钛与氧的比率而显示不同的颜色，通过适当地调整该比率而成为黑色。因此，表面由低阶氧化钛构成的粒子可作为黑色颜料等颜料而利用于各种用途。例如专利文献1中公开了一种使用下述颜料的化妆材料，该颜料通过在板状粒子上形成低阶氧化钛的单层而呈现外观色与干涉色的色调不同的二色性。另外，作为黑色颜料等的用途，专利文献2中公开了使用CaH2作为还原剂而制作的黑色氧化钛粉末。专利文献3中公开了使氧化钛与高温的氨气反应而制作的氮氧化钛粉末。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2010
‑
280607号公报
[0006]专利文献2：日本特开2012
‑
214348号公报
[0007]专利文献3：日本特开2010
‑
30842号公报

技术实现思路

[0008]包含低阶氧化钛的黑色颜料虽说是黑色，但如发红强烈的黑色、发蓝强烈的黑色那样呈现不同色感(色味)的黑色。黑色的色感不仅如上所述根据低阶氧化钛的组成而变化，而且也会根据颜料(粒子)的粒径等而发生变化。另外，根据色感，即便为相同的黑度，有时也会看起来亮或者暗。例如，在红色或黄色这样的亮的色感中，即便为相同的黑度，蓝色或绿色之类的看起来暗的色感看起来黑。因此，为了得到期望色感的黑色颜料，也考虑调整粒径等物理特性。但是，这样的物理特性例如有时根据黑色颜料的用途而受到限制，因此优选仅通过调整低阶氧化钛的组成来得到期望的色感。
[0009]因此，本专利技术的一个方面的目的在于得到一种具有新的晶体组成的低阶氧化钛的粒子。
[0010]本专利技术人等发现，在将TiH2和TiO2加热而制造包含低阶氧化钛的粒子时，通过适当地调整TiH2和TiO2的配合比与加热温度，可得到具有新的低阶氧化钛的组成的粒子。该粒子具有以特定比例的Ti4O7和γ
‑
Ti3O5构成的晶体组成。
[0011]即，本专利技术的一个方面是一种粒子的制造方法，具备将包含TiH2和TiO2的混合物在700～950℃加热的工序，混合物中所含的TiO2相对于TiH2的摩尔比为5.0～6.8。该工序中，可以在Ar气体气氛下将混合物加热。
[0012]本申请专利技术的另一方面是一种粒子，具有由Ti4O7和γ
‑
Ti3O5构成的晶体组成，γ
‑
Ti3O5相对于Ti4O7的摩尔比为0.01以上。该粒子可以为在L*a*b*色彩空间中a*值为0.2以
下、b*值为0.0以下的粒子。粒子中的Na、K和P的合计含量可以为2000质量ppm以下。
[0013]本专利技术的另一个方面是一种分散体，含有上述粒子与分散介质。
[0014]根据本专利技术的一个方面，能够得到具有新的晶体组成的低阶氧化钛的粒子。由此，容易调整含有低阶氧化钛的粒子的分散体(例如含有低阶氧化钛的粒子和树脂的树脂组合物)的黑色。
附图说明
[0015]图1是实施例1～3和比较例1的X射线衍射的测定结果。
[0016]图2是实施例4～7的X射线衍射的测定结果。
[0017]图3是实施例8～10和比较例2的X射线衍射的测定结果。
[0018]图4是实施例11～12和比较例3～4的X射线衍射的测定结果。
具体实施方式
[0019]本专利技术的一个实施方式是一种粒子(以下也称为“低阶氧化钛粒子”)的制造方法，该粒子具有由Ti4O7和γ
‑
Ti3O5构成的特定的晶体组成(详细内容如后述)。该制造方法具备将包含TiH2和TiO2的混合物加热的工序(加热工序)。
[0020]加热工序中使用的混合物例如包含粉末状的TiH2与粉末状的TiO2。混合物例如可以为未成型为颗粒状等(直接以粉末的状态包含TiH2和TiO2)的粉体。粉末状的TiH2和TiO2的性状可以各自适当地选择。例如，粉末状的TiH2和TiO2的粒径可根据期望的低阶氧化钛粒子的粒径进行选择。混合物可以仅包含TiH2和TiO2，也可以仅包含TiH2、TiO2和无法避免的杂质。作为无法避免的杂质，例如可举出Al2O3、ZrO2和C(碳)。以混合物总量为基准，混合物中的TiH2和TiO2的合计量可以为90质量％以上、95质量％以上或99质量％以上。
[0021]混合物中所含的TiO2相对于TiH2的摩尔比(TiO2的含量(摩尔)/TiH2的含量(摩尔))为5.0～6.8。如果该摩尔比小于5.0，则所得到的粒子中未生成Ti4O7。该情况下，低阶氧化钛粒子存在呈现黑蓝紫色的趋势。如果该摩尔比超过6.8，则所得到的粒子中未生成γ
‑
Ti3O5。该情况中，低阶氧化钛粒子存在呈现淡黑蓝绿色的趋势。仅γ
‑
Ti3O5时，存在混入红色感的趋势，仅Ti4O7时，存在黑色感变淡的趋势。
[0022]上述摩尔比越大，所得到的粒子中的Ti4O7的比例越高，γ
‑
Ti3O5的比例越低。该摩尔比的下限值也可以为5.1以上、5.2以上、5.3以上、5.4以上、5.5以上、5.6以上、5.7以上、5.8以上、5.9以上、6.0以上、6.1以上或6.2以上。该摩尔比的上限值也可以为6.7以下、6.6以下、6.5以下、6.4以下、6.3以下、6.2以下、6.1以下、6.0以下、5.9以下、5.8以下、5.7以下、5.6以下或5.5以下。
[0023]加热工序中，例如在电炉中将混合物在700～950℃加热。由此，二氧化钛被还原而在所得到的粒子中生成期望的低阶氧化钛(Ti4O7和γ
‑
Ti3O5)。如果加热温度小于700℃，则有在所得到的粒子中未生成Ti4O7和γ
‑
Ti3O5而生成例如Ti
n
O
2n
‑1(n>4)的顾虑。如果加热温度超过950℃，则有在所得到的粒子中未生成γ
‑
Ti3O5而生成例如α
‑
Ti3O5和β
‑
Ti3O5的顾虑。加热温度的上限值也可以为940℃以下、930℃以下、920℃以下、910℃以下或900℃以下。
[0024]混合物的加热在例如非活性气体气氛下或真空下进行。非活性气体可以为Ar气体或N2气体，从进一步容易得到具有期望的晶体组成的低阶氧化钛粒子(例如能够进一步抑
制低阶氧化钛粒子中的TiO
x
(x≥1.75)的生成)的观点考虑，优选为Ar气体。在真空下进行混合物的加热时，真空度例如可以为500Pa以下。
[0025]从充分进行还原反应的观点考虑，加热时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种粒子的制造方法，具备将包含TiH2和TiO2的混合物在700～950℃加热的工序，所述混合物中所含的所述TiO2相对于所述TiH2的摩尔比为5.0～6.8。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，在所述工序中，在Ar气体气氛下将所述混合物加热。3.一种粒子，具有由Ti4O7和γ
‑
Ti3O5构成的晶体组成，所述γ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林拓司，深泽元晴，冈部拓人，川越美满，
申请(专利权)人：电化株式会社，
类型：发明
国别省市：