新規な光輝材としての板状二酸化チタン粒子の調製とその光学的特性 Preparation and Optical Property of Titanium Dioxide Flake as a Novel Iridescent Material

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抄録

新規な光輝材として板状二酸化チタン粒子を調製し, その光学的特性などを明らかにした。<BR>天然白雲母を湿式ボールミル粉砕し, 水簸分級して, 五種類の平均粒子径の異なる雲母基板粒子を得た。これらの雲母基板粒子に硫酸チタニルの加熱による加水分解法を用いて干渉色が二次オーダーの黄緑色になるまで二酸化チタン微粒子を被覆した。水洗・乾燥・焼成後, 10wt%水酸化ナトリウム水溶液に72時間浸漬させることで二酸化チタン微粒子層を雲母基板粒子から剥離できることがわかった。なお, この場合, 平均粒子径240μmの粗大粒子の雲母粒子を用いることで効率的に二酸化チタン微粒子層を剥離できることも明らかにした。<BR>剥離して得た板状二酸化チタン粒子を出発原料とし, 四塩化チタン水溶液の中和沈殿法で二酸化チタン微粒子を再被覆した。これによって得られた板状粒子の干渉発色は四塩化チタンの添加量の増加とともに黄緑色から黄色, 赤紫色, 紫色, 青色, 緑色と変化した。また, この板状二酸化チタン粒子は表面活性が強く, フォトクロミック性や紫外線散乱効果も有していた。しかし, 硫酸アルミニウムとオキシ塩化ジルコニウムによる表面処理を施すことによって表面活性を低下させることができ, 沖縄での暴露試験結果でも耐候性に十分耐えられることを明らかにした。

We have successfully prepared titanium dioxide flakes as a novel iridescent material and investigated their optical characteristics, etc.<BR>Muscovite raw stone was pulverized by a wet process using a ball mill, and classified by elutriation to prepare five types of mica substrate particles with different average particle sizes. These mica substrate particles were coated with the fine particles of titanium dioxide by the method of thermal hydrolysis with titanyl sulfate until the interference color became a second-order yellow green. The fine particle layer of titanium dioxide could be efficiently removed from the particles of mica substrate by immersion of the particles in an aqueous solution of 10 wt % sodium hydroxide for 72 h after washing, drying, and heating. In this case, the fine particle layer of titanium dioxide could be efficiently removed by using the coarse mica particles with an average particle size of 240 μm.<BR>The removed titanium dioxide flakes from the mica substrate particles were used as a starting material, and the fine particles of titanium dioxide were again coated on the flakes by the method of neutralization precipitation in an aqueous solution of titanium tetrachloride. The iridescence of the resulting flakes changed from yellow green to yellow, purple, violet, blue, and green, as the amount of titanium tetrachloride added was increased. In addition, these titanium dioxide flakes had a strong surface activity and thus exhibited a photochromic property and an ultraviolet scattering effect. However, the surface activity could be reduced by a surface treatment with aluminum sulfate and zirconium oxychloride. An exposure test conducted in the prefecture of Okinawa also showed that the surface-treated titanium dioxide flakes exhibited satisfactory weather resistance.

収録刊行物

  • 色材協會誌  

    色材協會誌 80(3), 107-115, 2007-03-20 

    一般社団法人 色材協会

参考文献:  11件

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被引用文献:  1件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10018866069
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00354634
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0010180X
  • NDL 記事登録ID
    8754586
  • NDL 雑誌分類
    ZP23(科学技術--化学・化学工業--染料・顔料・塗料)
  • NDL 請求記号
    Z17-211
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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