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酸化チタン被覆微細中空ガラス球状体の製造方法

国内特許コード P03A001267
掲載日 2004年4月16日
出願番号 特願平10-376925
公開番号 特開2000-086292
登録番号 特許第3234893号
出願日 平成10年12月28日(1998.12.28)
公開日 平成12年3月28日(2000.3.28)
登録日 平成13年9月28日(2001.9.28)
発明者
  • 木村 邦夫
出願人
  • 独立行政法人産業技術総合研究所
発明の名称 酸化チタン被覆微細中空ガラス球状体の製造方法
発明の概要 この発明は、火山ガラス質堆積物を原料として、高強度で白色度に優れ、光触媒機能を持つ酸化チタン被覆微細中空ガラス球状体を効率よく製造する方法を提供する。火山ガラス質堆積物粉体を加熱発泡処理する際に、予め特定のチタン塩含有溶液で火山ガラス質堆積物粉体の粒子表面を酸化チタン水和物で被覆しておく。この被覆によって粒子内部の水が確保され、発泡が効果的に起こり、しかもその際、粒子表面に酸化チタン膜が形成される。この酸化チタン膜は主として光触媒機能が良好なアナターゼ型の酸化チタンであり、しかも、酸化チタン膜によって粒子間の融着が防止されので、酸化チタン被覆微細中空ガラス球状体を効率よく製造することができる。具体的には、塩化チタン含有塩酸水溶液又は硫酸チタン含有硫酸水溶液中に、火山ガラス質堆積物粉体を分散させ、アルカリ水溶液を滴下して粉体粒子表面に酸化チタン水和物を析出させたのち、900~1100℃において1~60秒間熱処理する。この方法によって、粒径が50μm以下で、粒子密度1g/cm 3 以下の光触媒機能を有する酸化チタン被覆微細中空ガラス球状体を、原料の重量比50%以上という高い回収率で得ることができる。
従来技術、競合技術の概要 微細中空ガラス球状体は、比重が小さく、かつ耐熱性が優れていることから、各種金属、セラミックス、コンクリート、プラスチックスなどの軽量化充てん材として、また、酸化チタンは塗料、プラスチックなどに対する光触媒機能を有する充填材としてそれぞれ注目され、最近その需要が著しく増加している。これまで、火山ガラス質堆積物を原料として、微細中空ガラス球状体を製造する方法としては、シラスの微粒体を800~1200℃の温度で10秒ないし10分間焼成したのち、水中における比重分離又は空気分級して微細中空ガラス球状体を製造する方法が知られている(特公昭48-17645号公報)。しかしながら、この方法では、粒径が20μm以下の火山ガラス質堆積物を処理しても、所望の微細中空ガラス球状体を得ることは困難である。一方、微細中空ガラス球状体については原料の前処理として、酸溶液を用いて加温処理を行うこと(特公平4-296750号公報)、硫酸アルミニウム及び尿素を用いて加温処理を行うこと(特開平8-208272号公報)、硫酸アルミニウムを含有する水溶液中に分散させ、室温下で沈殿剤を添加すること(特開平9-263425号公報)などにより品質を向上させる方法が開発されている。しかしながら、光触媒機能を有する酸化チタン被覆微細中空ガラス球状体を得るためには、これらの方法により得られた微細中空ガラス球状体に対し、被覆処理を施したのち、再度加熱処理を行う必要があるが、この方法では効率が極めて悪いという欠点がある。
産業上の利用分野 火山ガラス質堆積物を原料として、高強度で白色度に優れ、かつ光触媒機能を有する酸化チタン被覆微細中空ガラス球状体を効率よく製造する方法
特許請求の範囲 【請求項1】 塩化チタン含有塩酸水溶液又は硫酸チタン含有硫酸水溶液中に、火山ガラス質堆積物粉体を分散させ、アルカリ水溶液を滴下して該粉体粒子表面に酸化チタン水和物を析出させたのち、900~1100℃において1~60秒間熱処理することを特徴とする酸化チタン被覆微細中空ガラス球状体の製造方法。
産業区分
  • 窯業
  • 無機化合物
  • その他無機化学
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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