(57)【要約】      （修正有）【課題】生活環境にやさしいヒト、動物、食物に安心安全を第一とする海上輸送や河川及び湖に供される船底塗料、建造物の外壁や室内塗料の提供。【解決手段】主成分がＴｉＯ２、ＳＯ４、Ｈ２Ｏである酸化チタン粉末を添加した塗料。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
海上輸送や河川及び湖に供される船底のチタン粉末を添加した塗料、
【請求項２】
建造物の外壁や室内の塗料にチタンの化学的特性を利用した塗料
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、金属粉末及び粉体の化学的性質の特性［表１］を最大限引き出すべきチタン粉末を生活環境にやさしいヒト、動物、食物に安心安全を第一とする塗料である。【０００２】  ［表１］チタンの化学的特性
【背景技術】
【０００３】  従来の塗料は各メーカーから勧めているのは、値段が安いからといったペンキ缶に自己消費型や加水分解型と表記してある。【０００４】  現在の主流は亜酸化銅を主成分とする、銅（Ｃｕ）アクリルタイプで、牡蠣、フジツボの動物類に対して強い防汚染を謳っている。【０００５】  もう一方は酸化亜鉛［表２］を主成分とする、亜鉛（Ｚｎ）アクリルタイプで、スライム、石蓴などの植物に比較的強いとある。【０００６】  ［表２］海水中の元素
【発明を実施するための形態】
【０００７】  本発明は、チタン粉末人体における生物学的な役割は何一つ知られていないが、それにも拘らず人体には測定可能な量で存在し、日々の食餌からも一日当たりにして、０．８ｍｇ程度は摂取している。だが大部分は吸収されることなくそのまま排泄されてしまう。チタンは毒性を持つ元素でなく、元素の周期表では４族の最初に位置する遷移金属である。
比重＝４．５ｇ／ｃｍ３
【０００８】  前項［０００４］では牡蠣フジツボ煮に対して防汚染を謳っているが、過剰に摂取すれば毒となる。一人一日当たりの摂取量は６ｍｇである。特に銅を沢山含む食品には海産物が多い。
牡蠣、蟹やエビなどである。本来海水中に含まれる十番目までの元素には含まれていない。海洋汚染の一部ということが出来る。
【０００９】  われわれの食生活で十分な量の銅（Ｃｕ）が供給されないケースはめったにない。ある種の植物にはかなりの量の銅が含まれている。また、飲料水が軟水で銅製の配管を経由して送られてくる。もともと体内にあって作用中心部が鉄（Ｆｅ）や亜鉛（Ｚｎ）である酵素の金属イオンを銅（Ｃｕ）が置き換えてしまう。
【００１０】  成人ならば一日当たり、１．２ｍｇほどの銅を必要とする。授乳時の母親なら１．５ｍｇだが、本来は一日当たり２ｍｇの量が望ましい。周期表では１１族に属する。銅は空気や水には侵されないが酸化性の酸にはとけるのである。  比重は９．０ｇ／ｃｍ３
【００１１】  前段［０００５］で使用される酸化亜鉛を主とした亜鉛（Ｚｎ）アクリルタイプの亜鉛（Ｚｎ）は通常毒性を持たないと考えられている。しかし、亜鉛は２価のイオン（Ｚｎ２＋）の形では水溶性であるが、これは鉱物類や粘土、有機物質に容易に吸着されて、強固に保持される。土壌中の亜鉛濃度５００ｐｐｍを超えると、植物にとっては必須の元素（鉄、マンガン、ホウ素）の吸収を妨害するようになる。常に随伴してカドミウムのほうが環境上の脅威となっている。周期表では１２族に属する。酸にもアルカリにも可溶である。
【００１２】  人体の場合、亜鉛濃度の高い器官は眼球、前立腺、筋肉、腎臓、肝臓などである。
【００１３】  過剰の亜鉛は骨や脾臓に貯えられる。だが食物中の亜鉛欠乏しても、これが直ちに不足分が供給されるわけではない。体内の亜鉛は毎日ほぼ１％が失われる。大部分は消火器から（９０％）だが、尿（５％）と汗（（５％）にも排泄される。
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】  元素の周期表では４族の最初に位置して遷移金属の一員でもある。チタンは酸にもアルカリにも侵されないが、フッ化水素、リン酸、濃硫酸には溶解する。しかし、これらの分子を含む元素は大気中には存在しない。特殊な試験室や人為的につられた限定した場所以外に存在しない。
【００１５】  含水酸化チタンを構成する約７０Åアナターゼ結晶子１個の中にＴｉ原子が約１５０個含まれる計算になり微結晶のためにＴｉ（チタン）とＯ（酸素）の比率は１：２の化学量論値より外れ、結晶構成イオンの間の静電気的アンバランスを生じ、高表面のため表面自由エネルギーの影響が大きくなり、表面結晶の強い吸着力、凝集力特性が生じて、塗料としての特性を十二に発揮する。
【００１６】  含水酸化チタン［表３］は多量のＳＯ４２−を含有しているが全量がイオン交換吸着機能に吸着されるのでなく遊離のＳＯ４２−や吸着ＳＯ４のほかに、前項の［０００２］の自己消費型や加水分解型の前段［０００３］の亜酸化銅（Ｃｕ）や［０００４］酸化亜鉛（Ｚｎ）とは大きく違う。
【００１７】  含水酸化チタンはＳＯ２４−だけでなく、酸、アルカリ両性のイオン交換機能を持っている。
【００１８】  含水酸化チタンは生成時のＰｈ  を変えると酸性側出はＳＯ２４−、アルカリ側ではＮａ＋を吸着する。
【００１９】  懸濁液のＰｈを変化すると吸着イオンの種類と量が変わり、含水酸化イオンはＰｈに対して科学的両性のイオン交換性を持っている。
【００２０】  吸着イオンはその電荷数の増加に伴い、たとえば、Ｃｌ−＜ＳＯ２４−＜ＰＯ３４−のように親和力が大きくなり、カチオンの塩基強度によって吸着機能が変わる。
【００２１】  Ｎａ＋、ＮＨ４＋のような小さなカチオンほど親和力が強く、（ＣＨ３）４Ｎ＋のような大きなイオンは親和力が弱い。
【発明を実施するための形態】
【００２２】  硝酸法酸化チタン製造過程で得られる白色の含水酸化チタン含有の組成は［表３］に示すように主成分はＴｉＯ２、ＳＯ４、Ｈ２Ｏである。
【００２３】  脱水によりＴｉＯ２濃度は可能であるが減圧過程では、ＴｉＯ２濃度３７％付近で、加圧過程では５５％付近が限界となる、両過程での濃度は塗料として使用可能です。
【００２４】  １００℃乾燥で８５％程度まで濃縮できる。
【００２５】  ＳＯ４は含水酸化チタン粒子表面に強く吸着、結合しているので中性の水による洗浄では６．５％（ＴｉＯ２基準）以下にＳＯ４を減少することはできない。
【００２６】  一方、アルカリ水溶液で洗浄するとＳＯ４は０．３％程度まで減少可能であるが、アルカリイオンが吸着残留することになる。この含水酸化チタンは基本的にはアナターゼ型酸化チタンであり、化学的に安定して弗酸と熱濃硫酸及びアルカリ炭酸塩以外には溶解しない。
【実施例】
【００２７】小型ヨット（５トン未満）の船底に塗料完了済み
【発明の効果】
【００２８】環境中の各元素［表４］
はそれぞれの元素が地殻中に含まれる割合と順位は多いほうから、土壌、海水、大気中における濃度を海水中の元素は［表２］に示す。
海水中に存在する元素の量は、その濃度が極めて小さいとしても、もし海水濃度がわずか５ｐｐｍだったとしても、海水中の全量は７兆トンとなる。海水１ｍ３は１トン強だから、約７兆トンになる。
［表２］に示した元素以外は地球環境を汚濁したことになる。前段の塗料は使用不可である。
【００２９】  金属粉末チタンは製造に手間がかかり、高コストとなるのだがそれに見合うだけの優秀な性質は［表１］に示す。チタン表面に生じる薄くて丈夫な酸化物の層のおかげで、海水による腐食に対する抵抗性が表れる。
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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