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公開番号2025150472
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024051354
出願日2024-03-27
発明の名称酸化チタン粒子、分散液、塗料組成物、塗膜および塗膜付基材
出願人日揮触媒化成株式会社
代理人個人,個人
主分類C01G 23/053 20060101AFI20251002BHJP(無機化学)
要約【課題】光触媒活性が低く、黄色味が弱い酸化チタン粒子を提供すること。
【解決手段】下記(1)～(4)の構成を全て備える、酸化チタン粒子。(1)ルチル型の結晶構造を有する。(2)Zrが固溶している。(3)第3族元素および第5族元素から選ばれる少なくとも1種の元素が固溶している。(4)前記結晶構造において(110)面間隔が0.3250nm以上である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記（１）～（４）の構成を全て備える、酸化チタン粒子。
（１）ルチル型の結晶構造を有する。
（２）Ｚｒが固溶している。
（３）第３族元素および第５族元素から選ばれる少なくとも１種の元素が固溶している。
（４）前記結晶構造において（１１０）面間隔が０．３２５０ｎｍ以上である。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
Ｌ
*
ａ
*
ｂ
*
色空間で特定されるｂ
*
が、０～２０の範囲にある、請求項１に記載の酸化チタン粒子。
【請求項３】
第３族元素および第５族元素のモル量の合計と第４族元素のモル量との比（百分率）（（第３族元素＋第５族元素）／第４族元素×１００）が、１～３０％の範囲にある、請求項１に記載の酸化チタン粒子。
【請求項４】
第３族元素および第５族元素から選ばれる少なくとも１種の元素の含有量が、Ｔｉに対するモル％で、１モル％～２０モル％の範囲にある、請求項１に記載の酸化チタン粒子。
【請求項５】
Ｚｒの含有量が、Ｔｉに対するモル％で、１モル％～２５モル％の範囲にある、請求項１に記載の酸化チタン粒子。
【請求項６】
Ｔｉの含有量が、前記酸化チタン粒子の全量に対して、ＴｉＯ
2
換算で４０質量％～７０質量％の範囲にある、請求項１に記載の酸化チタン粒子。
【請求項７】
Ｆｅの含有量は、酸化チタン粒子の全量に対して、Ｆｅ
2
Ｏ
3
換算で、０．５質量％以下である、請求項１に記載の酸化チタン粒子。
【請求項８】
請求項１～７の何れか１項の酸化チタン粒子を含む分散液。
【請求項９】
請求項１～７の何れか１項の酸化チタン粒子を含む塗料組成物。
【請求項１０】
請求項１～７の何れか１項の酸化チタン粒子を含む塗膜。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化チタン粒子に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
酸化チタンは、光触媒、ＵＶカット材、光学基材への塗膜形成用塗布液の材料等として広く使用されている。酸化チタンの結晶構造は、アナターゼ、ルチル、ブルッカイトがよく知られており、結晶構造が違えばその性質も異なる。例えば、アナターゼ型の酸化チタン粒子は、光触媒活性が高く、消臭、防臭、防汚用の材料として使用されている。一方、ルチル型の酸化チタン粒子は、屈折率が高く、アナターゼ型のものに比べて光触媒活性が低いことから、塗膜の屈折率調整材として用いられる。例えば、プラスチックレンズ基材等のハードコート層に使用されることがある。ハードコート層にはルチル型の酸化チタン以外にも有機ケイ素化合物や樹脂等の成分が含まれており、当該粒子の光触媒活性が強すぎるとこれらの成分を分解してしまい、ハードコート層にクラックが生じたり、基材とハードコート層との密着性が低下してしまう要因となったりする。このような現象は、酸化チタンを含む層が形成された基材を太陽光等の紫外光を含む光の存在下で使用する際に問題となる（耐候性）。これは、一般に、他の結晶型に対して光触媒活性が低いとされる、通常のルチル型の酸化チタンを用いた場合であっても問題となり、種々の解決方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、屈折率が高く、透明性、耐候性、基材との密着性に優れたハードコート膜形成用塗布液を提供するために、該膜形成用塗布液に酸化チタン成分と酸化鉄成分をＦｅ
2
Ｏ
3
／ＴｉＯ
2
（重量比）が０．０００５以上０．００５未満の範囲からなる複合酸化物粒子を含有させることについて開示されている。また、特許文献２には、屈折率が高く、透明性に優れ、その上耐熱水性、耐候性、耐擦傷性、耐磨耗性、染色性に優れ、かつフォトクロミック性がなく、しかも基材との密着性にも優れたハードコート膜形成用塗布液およびこのような優れた特性を有するハードコート膜が表面に形成されたハードコート膜付基材を提供するための複合酸化物粒子が開示されている。具体的には、酸化鉄、酸化チタンおよびシリカからなり、酸化鉄をＦｅ
2
Ｏ
3
に換算し、酸化チタンをＴｉＯ
2
に換算し、シリカをＳｉＯ
２
に換算したときの重量比Ｆｅ
2
Ｏ
3
／ＴｉＯ
2
が０．０００５以上０.００５未満の範囲にあり、重量比ＳｉＯ
2
／（Ｆｅ
2
Ｏ
3
＋ＴｉＯ
2
）が０．００１以上１．０以下の範囲にある複合酸化物粒子が開示されている。
【０００４】
更に、特許文献３には、ルチル型酸化チタンにＦｅおよびＺｒを固溶すると、光触媒活性が低い粒子を得ることができることが開示されている。また、ルチル型酸化チタンにＦｅを固溶した粒子を含む塗膜に生じやすい着色という課題も解消できるとされている。しかしながら、塗膜中のルチル型酸化チタン粒子の量を増加したり、塗膜を厚くしたりすると、塗膜が黄色く着色してくるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平０５－００２１０２号公報
特開平１１－１７２１５２号公報
国際公開ＷＯ２０２２／２３９７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、光触媒活性が低く、黄色味が弱い酸化チタン粒子を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、下記（１）～（４）の構成を全て備える、酸化チタン粒子が提供される。
（１）ルチル型の結晶構造を有する。
（２）Ｚｒが固溶している。
（３）第３族元素および第５族元素から選ばれる少なくとも１種の元素が固溶している。
（４）前記結晶構造において（１１０）面間隔が０．３２４８ｎｍ以上である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光触媒活性が低く、黄色味が弱い酸化チタン粒子を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［定義］
本明細書において範囲を特定する際に用いられる「～」は、特に断りの無い限り、その範囲に上限と下限の値を含むものとする。例えば、「１～２」と記載されている場合は、「１以上かつ２以下」を指すものとする。
本明細書において表される元素、族、周期は、ＩＵＰＡＣ形式での周期表に基づく。
【００１０】
本発明は、酸化チタン粒子に関する。以下、本発明の酸化チタン粒子について詳述する。
（【００１１】以降は省略されています）

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