CN1980860B - 制备具有期望的聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法 - Google Patents

制备具有期望的聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1980860B
CN1980860B CN2005800226543A CN200580022654A CN1980860B CN 1980860 B CN1980860 B CN 1980860B CN 2005800226543 A CN2005800226543 A CN 2005800226543A CN 200580022654 A CN200580022654 A CN 200580022654A CN 1980860 B CN1980860 B CN 1980860B
Authority
CN
China
Prior art keywords
accumulative
dispersion
metal oxide
particle diameter
particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2005800226543A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1980860A (zh
Inventor
乔安妮·刘
耶科夫·E·库特索夫斯基
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cabot Corp
Original Assignee
Cabot Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34972537&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN1980860(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Cabot Corp filed Critical Cabot Corp
Publication of CN1980860A publication Critical patent/CN1980860A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1980860B publication Critical patent/CN1980860B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/021—After-treatment of oxides or hydroxides
    • C01F7/025—Granulation or agglomeration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • C01B13/145—After-treatment of oxides or hydroxides, e.g. pulverising, drying, decreasing the acidity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/141—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions
    • C01B33/1415—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by suspending finely divided silica in water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/206—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/021—After-treatment of oxides or hydroxides
    • C01F7/023—Grinding, deagglomeration or disintegration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40—Compounds of aluminium
    • C09C1/407—Aluminium oxides or hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04—Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
    • C09C3/041—Grinding
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/097—Plasticisers; Charge controlling agents
    • G03G9/09708—Inorganic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/50—Agglomerated particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/22—Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

一种制备具有预先选定的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法，包括预先选择期望的金属氧化物颗粒的平均聚集粒径的下降百分率，提供关于聚集的金属氧化物颗粒的分散体的分散标准，其中，所述分散标准涉及下列因素的相互联系：(i)分散体的固体浓度和(ii)在高剪切混和器中研磨所述分散体时所产生的聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径的下降百分率，并在由该标准确定的固体浓度的10％以内的固体浓度下，在高剪切研磨设备中制备和研磨所述聚集的金属氧化物颗粒的分散体，以提供具有期望的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体。还提供降低聚集的金属氧化物颗粒的平均聚集粒径的方法和由该方法制备的分散体。

Description

制备具有期望的聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法
技术领域
本发明涉及一种制备具有期望的聚集粒径的金属氧化物颗粒分散体的方法和由该方法制备的分散体。
背景技术
热解制得的金属氧化物颗粒，如热解金属氧化物，通常是由金属氧化物前体，如金属四氯化物，通过火焰而制备的。金属氧化物前体化合物转变为被认为是初级颗粒的小的、球形稠合金属氧化物颗粒。在该过程中，所述初级颗粒彼此碰撞，从而稠合在一起成为较大的、三维链状聚集颗粒。该聚集颗粒也可以彼此纠缠在一起形成较大的聚结颗粒。但是，聚结体是能够在正常分散条件下分解为单独的聚集颗粒的松散缔合结构。相反地，形成聚集的初级颗粒通过强的相互作用结合在一起，因而通常不会在正常分散条件下分散聚集颗粒时发生分裂。
由于聚集颗粒由稠合的初级颗粒组成，因而由常规热解法制备的金属氧化物颗粒的聚集粒径是初级粒径的函数。反之，该初级粒径也决定了金属氧化物颗粒的表面积。因此，这些类型的金属氧化物颗粒的聚集粒径与颗粒表面积有关。这降低了这种分散体的有用性，例如，当需要比具有给定表面积的粒径小的聚集粒径时。
需要有一种制备具有期望的聚集粒径的金属氧化物颗粒分散体的方法。本发明提供了这样一种方法。本发明的这些和其它优点将通过本发明的描述进行清楚地说明。
发明内容
本发明提供了一种制备具有预先选定的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法，包括：(a)提供由具有平均聚集粒径和平均初级粒径的稠合初级颗粒组成的聚集的金属氧化物颗粒，(b)预先选定一个期望的金属氧化物颗粒的平均聚集粒径的下降百分率，以提供预先选定的平均聚集粒径，(c)提供与聚集的金属氧化物颗粒相关的分散标准，其中，所述分散标准涉及以下因素的相互联系：(i)分散体的固含量和(ii)当分散体在高剪切混合器中研磨时所产生的聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径的下降百分率，(d)通过参照分散标准，确定与平均聚集粒径的预先选定的下降百分率相关的固含量，(e)使步骤(a)的聚集的金属氧化物颗粒与水结合以提供一种分散体，其固含量在由步骤(d)确定的固含量的10％以内，和(f)在一种高剪切研磨设备中研磨分散体，以提供一种具有约为预先选定的平均聚集粒径的金属氧化物颗粒分散体。
在相关方面，本发明提供了一种制备具有预先选定的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒，尤其是聚集的二氧化硅颗粒，的分散体的方法，包括：(a)提供具有平均稠合初级粒径和平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒，(b)预先选定一种约是10％-60％的期望的平均聚集粒径下降百分率，以提供一种预先选定的平均聚集粒径，(c)使聚集的金属氧化物颗粒与酸化的或碱化的水结合以提供一种聚集的金属氧化物颗粒。其中，聚集的金属氧化物颗粒在分散体中的含量是0.8L-1.2L，L由下式确定：
L(wt.％)＝[(％ΔDcirc ave)×(0.1ln(dp)(nm)+0.2)]÷0.3
(d)使用一种高剪切混合器研磨该聚集的金属氧化物颗粒的分散体，由此降低聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径以提供一种具有大约是预先选定的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体。
本发明还提供了降低聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径的方法，包括：(a)提供由具有平均聚集粒径的稠合初级颗粒组成的聚集的金属氧化物颗粒，(b)使聚集的金属氧化物颗粒与包含酸或季铵碱的水结合，以提供具有粘度(η)的分散性，(b)在高剪切叶片型混合器中研磨聚集的金属氧化物颗粒的分散体，其中，所述混合器包含具有半径(R)、特征叶片长度(X)、和角速度(ω)的叶片，它们满足下式：
100 ≥ ηω 2 R 2 2 X 2 ≥ 20 kW / m 3
由此降低聚集的金属氧化物颗粒的平均聚集粒径。
本发明还提供了一种降低聚集的二氧化硅颗粒的聚集粒径的方法，包括：(a)提供包含具有平均聚集粒径和约135m2/g或更高的BET表面积的稠合初级颗粒组成的聚集的二氧化硅颗粒(b)使聚集的二氧化硅颗粒与足够量的酸化或碱化的水结合，以提供一种含有约30-50wt.％聚集的二氧化硅颗粒的分散体，和(b)在高剪切叶片型混合器中研磨所述聚集的二氧化硅颗粒的分散体，由此降低聚集的二氧化硅颗粒的平均聚集粒径。
另外，本发明提供了降低聚集的二氧化硅颗粒的聚集粒径的方法，包括：(a)使包含具有平均聚集粒径和约115m2/g或更高的表面积的稠合初级颗粒的聚集的二氧化硅颗粒与水和足够量的季铵碱结合，以提供一种含有约30wt％或更多聚集的二氧化硅颗粒的分散体，和(b)使用高剪切混合器研磨所述聚集的二氧化硅颗粒，由此降低聚集的二氧化硅颗粒的平均聚集粒径。
根据本发明的另一个方面，提供了一种降低聚集的氧化铝颗粒的聚集粒径的方法，该方法包括：(a)使包含具有平均聚集粒径和约115m2/g或更高的表面积的稠合初级颗粒的聚集的氧化铝颗粒与水和约0.02-0.4mol酸/kg氧化铝，以提供一种含有约30wt％或更多聚集的氧化铝颗粒的分散体，和(b)使用高剪切混合器研磨聚集的氧化铝颗粒，由此降低所述聚集的氧化铝颗粒的平均聚集粒径。
本发明的其它部分涉及根据本发明制备的金属氧化物颗粒的水分散体。尤其地，本发明提供一种具有由稠合初级颗粒组成的聚集体结构的聚集的二氧化硅颗粒的分散体，其中，所述聚集的二氧化硅颗粒具有初级粒径和聚集粒径，平均初级粒径(dp)、平均(数均)聚集粒径(Dcirc ave)和平均聚集粒径的几何标准偏差(σg(Dcirc))满足下列两式中的至少一个：
(1)Dcirc ave(nm)＜52+2dp(nm)，和
(2)σg(Dcirc)＜1.44+0.011dp(nm)
本发明还提供了具有由稠合初级颗粒组成的聚集体结构的聚集的氧化铝颗粒的分散体，其中，聚集的氧化铝颗粒具有初级粒径和聚集粒径，并且，平均初级粒径(dp)、平均(数均)聚集粒径(Dcirc ave)和聚集粒径的几何标准偏差(σg(Dcirc))满足下列两式中的至少一个：
(1)Dcirc ave(nm)＜35+1.8dp(nm)，和
(2)σg(Dcirc)＜1.39+0.011dp(nm)
附图说明
图1是平均聚集粒径(Dcirc)对初级粒径(dp)(底部坐标轴)和相关热解二氧化硅颗粒的BET表面积(m2/g)(顶部坐标轴)的曲线图。直线显示了研磨前聚集粒径的范围，圆形数据点显示了研磨后在最大分散固含量下热解二氧化硅颗粒分散体的平均聚集粒径。
图2是最大分散固含量(Lmax)对热解二氧化硅颗粒的初级粒径(dp)的曲线图。
图3是平均粒径分布宽度(σg(Dcirc))对热解二氧化硅颗粒的初级粒径(dp)的曲线图。直线显示研磨前σg(Dcirc)的范围，圆形数据点显示研磨后的σg(Dcirc)。
具体实施方式
本发明提供了一种制备有期望的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法。这里使用的术语″聚集的金属氧化物颗粒″指由初级颗粒组成的金属氧化物颗粒，所述初级颗粒稠合在一起形成三维链状聚集体，如热解制备的金属氧化物或热解金属氧化物。聚集粒径Dcircs定义为与聚集体具有相同的面积A的圆的直径，其可以使用任意合适的方法，如根据ASTM标准D3849的TEM图像分析法来测定。一旦聚集体的面积A确定，聚集粒径Dcirc可以利用下式计算： D circ = 4 A / π . 平均聚集粒径Dcirc ave是聚集粒径的算数平均值。
术语″平均初级粒径″指组成颗粒聚集体的各初级颗粒的平均直径。这里所指的初级粒径可以通过聚集的金属氧化物颗粒的BET比表面积(SA)计算出来。由不同类型的聚集的金属氧化物颗粒的BET表面积计算初级粒径的方法是已知的。例如，热解二氧化硅聚集体的初级粒径与表面积有关，由下式表示：dp silica＝1941/SA(m2/g)。热解氧化铝的公式如下：
dp alumina＝1220/SA(m2/g)。
这里使用的术语″分散体″指液体分散介质中的聚集的金属氧化物颗粒。这里使用的术语″固含量″指分散体中固体的总浓度，包括金属氧化物固体颗粒以及可以存在于分散体中的任何其它固体(例如填料、研磨助剂等)。
本发明提供了一种方法，由此可以制备一种具有期望的聚集粒径但不改变颗粒表面积的聚集的金属氧化物颗粒的分散体。图1显示了提高传统的热解法制备的聚集的金属氧化物颗粒的平均聚集粒径(直线)，其是图1所示颗粒的初级粒径的函数(例如表面积)。图中的圆形数据点代表按照发明(例1)制备的聚集的金属氧化物颗粒的平均聚集粒径。该图阐明了本发明提供与传统制备的颗粒相比具有降低的聚集粒径的用途。
根据本发明的一方面，制备具有预先选定的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法包括：(a)提供由具有平均聚集粒径和平均初级粒径的稠合初级颗粒组成的聚集的金属氧化物颗粒，(b)预先选择期望的金属氧化物颗粒的平均聚集粒径的下降百分率，以提供预先选定的平均聚集粒径，(c)提供聚集的金属氧化物颗粒的分散体的分散标准，其中，所述分散标准涉及以下因素的相互联系：(i)分散体的固含量和(ii)分散体高剪切混合器中研磨时所产生的聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径的下降百分率，(d)通过参照该分散标准，确定与金属氧化物颗粒的平均聚集粒径的预先选定的下降百分率相关的固体含量，(e)使聚集的金属氧化物颗粒与水和其它合适的分散液结合以提供一种分散体，其固含量在由步骤(d)确定的固含量的10％以内，和(f)在一种高剪切研磨设备中研磨所述分散体，以提供一种具有大约是预先选定的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体。
本发明的方法可以适用于任意类型的聚集的金属氧化物颗粒。合适的聚集的金属氧化物颗粒包括热解法制备的二氧化硅颗粒(如热解二氧化硅颗粒)、氧化铝颗粒(如热解氧化铝颗粒)、二氧化铈颗粒(如热解二氧化铈颗粒)、或它们的混合物。优选的聚集的金属氧化物颗粒是氧化铝颗粒(如热解氧化铝颗粒)和二氧化硅颗粒(如热解二氧化硅颗粒)。
同样地，本发明不局限于任意特定粒度或表面积的聚集的金属氧化物颗粒。典型地，聚集的金属氧化物颗粒具有约50-500纳米的平均聚集粒径(如65-200纳米)，BET比表面积约为25-500m2/g(如35-400m2/g)。所用聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径和表面积取决于，至少部分取决于期望的应用。在某些情况下，具有较高表面积的聚集的金属氧化物颗粒是期望的，尤其是表面积约为115m2/g或更高，甚至约为135m2/g或更高(如约135-500m2/g或更高)，例如约为150m2/g或更高(如约为165-500m2/g)的聚集的金属氧化物颗粒。在其它情况下，优选较低的表面积，例如约为110m2/g或更低(如30-100m2/g或50-75m2/g)的表面积。
与具有相同初级粒径(如表面积)的聚集的金属氧化物颗粒的平均聚集粒径相比，根据本发明制备的聚集的金属氧化物颗粒的分散体具有降低的平均聚集粒径。可以选择任意期望的金聚氧化物颗粒聚集体的聚集粒径的下降百分率。通常，该百分率是约10％或更高，甚至约20％或更高。虽然理论上根据本发明获得的聚集粒径的下降百分率没有上限，实际上，粒径的下降百分率通常约为60％或更低，或约50％或更低(如40％或更低)。因此，粒径的下降百分率通常是约10-60％，例如约15-50％、或甚至是20-40％。尽管聚集粒径的实际下降百分率与预先选定的期望下降百分率相近，但是不可能所有情况下都与预先选定的期望下降百分率完全相同。优选的是，实际下降百分率在预先选定的下降百分数的约15％以内，更优选在约10％或甚至5％以内的数值。
分散标准把聚集粒径的期望的下降百分率与聚集的金属氧化物颗粒的分散体的固含量联系起来，在高剪切研磨装置研磨所述聚集的金属氧化物颗粒的分散体时，将会提供期望的粒径下降百分率。分散标准可以通过把聚集的金属氧化物的分散体的固含量与在此固含量下研磨所述分散体得到的平均聚集粒径的下降百分率联系起来的任何合适的方法制备。提供分散标准的一种这样的方法包括：(i)制备两种或多种具有相同初级粒径的(优选三个或多种)聚集的金属氧化物颗粒的分散体，其中，各分散体具有不同的固含量，(ii)在高剪切混和器中研磨所述各分散体，(iii)通过比较研磨前与研磨后各分散体的平均聚集粒径，计算各分散体的平均聚集粒径下降百分率，和(iv)描述各分散体的固含量与平均聚集粒径下降百分率之间的关系。
所述标准可以是特定初级粒径(如特定表面积)的特定聚集的金属氧化物颗粒。在这种情况下，不同初级粒径(如不同的表面积)的金属氧化物需要不同的标准。换句话说，所述标准可以这样的方式概括：它使聚集粒径的下降百分率与给定初级粒径或表面积的要求的固含量联系起来。制备这种标准的一种方法列于实施例中。
当然，发明的方法不局限于提供所述分散标准的方法。正如本领域技术人员能够意识到的，可以使用根据上述方法以及其它方法的改变来提供一种适用于本发明目的的分散标准。同样地，所述方法不局限于使用描述固含量与聚集粒径下降百分率关系的任意特定方式的分散标准，假定为了获得期望的聚集粒径的下降百分率，本领域普通技术人员能够辨别使用适当的固含量。通常，分散标准可以是使平均聚集粒径或平均聚集粒径的下降百分率与固含量相关的公式、公式、图表、图示或曲线图的形式。然而，也可以是文字、列表或任何其它合适的形式。
由下式(I)给出的分散标准由这里和实施例所述方法确定，其中，所述标准进行更为详细的陈述。该标准通常包含任何类型的金属氧化物颗粒，更特别地包含聚集的二氧化硅颗粒：
(I)L(wt.％)＝[(％ΔDcirc ave)×(0.1ln(dp)(nm)+0.2)]÷0.3
其中，L是分散体的固含量，％ΔDcirc是平均聚集粒径的下降百分率，dp是聚集的金属氧化物颗粒的平均初级粒径。在这一点上，本发明提供了上述制备聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法，尤其是聚集的二氧化硅颗粒，其中，标准是由式(I)提供。本发明还试图提供一种制备具有预先选定的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法，包括：(a)提供包括具有平均初级粒径(dp)和平均聚集粒径(Dcirc ave)的稠合初级颗粒的聚集的金属氧化物颗粒，尤其是聚集的二氧化硅颗粒，(b)预先选定约为10％-60％的期望的平均聚集粒径的下降百分率(％ΔDcirc ave)，(c)使聚集的金属氧化物颗粒与水结合以提供一种聚集的金属氧化物颗粒的分散体，其中，聚集的金属氧化物颗粒在分散体中的含量是0.8L-1.2L，L由上式(I)确定，和(d)利用高剪切混和器研磨所述聚集的金属氧化物颗粒，由此降低聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径以提供一种具有约为预先选定的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体。
当使用分散标准确定分散体的合适的固含量时，使聚集的金属氧化物颗粒与水或其他合适的分散液结合，以提供一种具有在预定固含量的10％以内，优选5％以内，或2％以内甚至与预定固含量完全相同的固含量的分散体。
提高分散体的固含量和由此增加的分散体的粘度提高了研磨期间的剪切能。反之，剪切能分解聚集颗粒，从而导致平均聚集粒径的降低但不改变颗粒表面积。通过控制分散体的固含量，可以控制所得平均聚集粒径。需要相对高的固含量来获得期望的粒径的下降百分率。分散体的固含量可以通过增加分散体中聚集的金属氧化物颗粒的含量或向分散体中引入其他材料，如填料或其他研磨/粉碎助剂，来获得提高。通过向分散液中添加聚集的金属氧化物颗粒，可以获得升高的聚集的金属氧化物颗粒的浓度和由此获得的较高的固体浓度。优选地，聚集的金属氧化物颗粒与水通过一种方法结合，包括：(a)将第一部分聚集的金属氧化物颗粒添加到水中，以提供第一聚集的金属氧化物颗粒的分散体，(b)研磨第一聚集的金属氧化物颗粒的分散体，(c)向第一金属氧化物颗粒分散体中添加第二部分聚集的金属氧化物颗粒，以提供第二聚集的金属氧化物颗粒的分散体，和(d)研磨第二聚集的金属氧化物颗粒分散体。可以使用第三、四或第五部分(或更多部分)的聚集的金属氧化物颗粒的分散体重复步骤(c)和(d)，根据需要，直到没有附加的聚集的金属氧化物颗粒需要被分散的点。优选地，在添加第二部分聚集的金属氧化物颗粒之前，第一聚集的金属氧化物颗粒的分散体的粘度下降了约5％或更多(或约10％或更多、或甚至15％或更多)，第二部分和第三部分之间也是如此。
分散体的固含量是分散体中所有固体的总含量，所述固体包括聚集的金属氧化物颗粒以及包含在分散体中的任何其它固体(如填料、研磨助剂等)。通常，分散体中的固体基本上或全部由聚集的金属氧化物颗粒组成。分散体中的总的固体含量或聚集的金属氧化物颗粒的总量不受限制，并且取决于，至少部分取决于期望的聚集粒径的下降百分率和所用研磨设备的种类。不论提高使用分散标准还是使用另一个方法确定，分散体的总的固体浓度通常约为15wt.％和更高(如约15-70wt.％)、优选约20wt.％或更高(如约20-60wt.％)、或甚至约30wt.或更高(如约30-50wt.％)。
由于聚集的金属氧化物颗粒的分散性取决于，至少部分取决于初级粒径(如表面积)，因此，总的固体浓度可以表示为特定初级粒径的最大可分散固体浓度的函数。根据本发明的一个方面，具有平均初级粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的固体浓度(L)满足下式：
80[0.1ln(dp)(nm)+0.2]＜L(wt.％)＜100[0.1ln(dp)(nm)+0.2]，
或满足下式：
80[0.107ln(dp)(nm)+0.19]＜L(wt.％)＜100[0.107ln(dp)(nm)+0.19]。
可以使用任何合适的其中分散有聚集的金属氧化物颗粒的水分散介质来制备分散体。通常，分散介质是水。为了有助于大部分聚集的金属氧化物，尤其是二氧化硅或氧化铝的分散，可以在添加聚集的金属氧化物颗粒之前向分散介质中添加分散助剂。合适的分散助剂包括酸，例如无机酸，和季铵碱。分散助剂可以任意量使用以帮助聚集的金属氧化物颗粒的分散，但通常少量使用。一般地，分散助剂以等于约0.01-5wt％，大约0.05-2wt％，或甚至约0.1-1wt％的量存在。分散量可根据每千克金属氧化物所用酸的摩尔数来表示。优选地，分散助剂以/千克金属氧化物0.02-2摩尔酸/千克金属氧化物，更优选0.05-1摩尔酸/千克金属氧化物，或甚至0.1-0.8摩尔的酸/千克金属氧化物的量使用。
季铵碱尤其合适用于聚集的二氧化硅颗粒的分散。适用于本发明的季铵碱具有以下分子式(式(II))：
(II)(NR1R2R3R4)OH
其中，各R1、R2、R3和R4分别独立地选自C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C2-C10链烯基和芳烃基，其中任何一个可以是未取代的或用C1-C10烷基、羟基，C1-C10烷氧基或芳烃基取代。在优选实施例中，各R1、R2、R3和R4独立地是C1-C3烷基。更优选地，各R1、R2、R3和R4独立地是甲基或乙基。在这方面，本发明提供了一种降低聚集的二氧化硅颗粒的平均聚集粒径的方法，包括：(a)使包括具有约115m2/g或更大的表面积的稠合初级颗粒组成的聚集的二氧化硅颗粒与水和足量季铵碱结合，以提高一种包括约30wt.％或更多聚集的二氧化硅颗粒的分散体，和(b)使用高剪切混和器研磨所述聚集的二氧化硅颗粒，由此降低聚集的二氧化硅颗粒的聚集粒径。
当聚集的金属氧化物是氧化铝时，分散介质优选通过提供添加酸，如HCI，而酸性化的约0.1-1.5wt.％，或约0.5-1wt.％的水，其使分散在水中的氧化铝的浓度最大化。根据所用酸的摩尔数，优选使用0.02-0.4摩尔酸/每千克氧化铝，或甚至0.05-0.2摩尔酸/每千克氧化铝。在这方面，本发明提供了一种降低聚集的氧化铝颗粒的平均聚集粒径的方法，包括：(a)使包括稠合初级颗粒的聚集的氧化铝颗粒与水和上述量的酸结合，以提供一种包括约30wt.％或更多聚集的氧化铝颗粒的分散体，和(b)使用高剪切混和器研磨所述聚集的氧化铝颗粒，由此降低聚集的氧化铝颗粒的聚集粒径。
本发明方法可以使用任何类型的高剪切研磨装置进行。优选地，分散标准对于所用特定类型或种类的高剪切研磨装置而言是特定的，而且对于所用特定构造和样式的高剪切研磨装置而言也是特定的。合适的高剪切研磨装置包括行星齿轮式的和叶片式混合器、均化器、转子-定子装置、介质研磨装置、球磨机、喷射研磨机及其它常用高剪切研磨装置。
分散体可以研磨特定的时间，所述时间可以由分散标准确定，或者所述分散体可以研磨到粉碎过程的终点。粉碎过程的终点可以由任何合适的方法确定。一种方法包括监控研磨装置的发动机的阻力。随着研磨的进行，阻力将降低直到粉碎过程到达阻力变得相对稳定的终点。发动机上的阻力可以使用任何方法测定，例如通过测定供应给发动机的电流的变化，通过检测电动机转速的变化，或通过探测装置上意味着发动机阻力降低的声音变化。
研磨装置必须提供充足的能量以使各个初级颗粒之间的键发生断裂，这导致平均聚集粒径的下降。优选地，含给定固体浓度的分散体的研磨装置的运行提供约10-4cal/cm2(例如约10-4-10-3cal/cm2)或更多的能量。使用叶片式混合器时，所述叶片式混合器优选含有具有半径(R)、特征叶片长度(X)、和角速度(ω)的叶片，它们满足下式(式(III))：
(III)： 100 ≥ ηω 2 R 2 2 X 2 ≥ 20 kW / m 3
关于这一点，本发明提供了一种降低聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径的方法，包括：(a)提供包括稠合的初级颗粒的聚集的金属氧化物颗粒，(b)使聚集的金属氧化物颗粒与含有酸或季胺碱的水混合，以提供具有粘度(η)的分散体，(b)在高剪切叶片型混合器中研磨所述聚集的金属氧化物颗粒，其中，混合器包括具有半径(R)、特征叶片长度(X)、和P速度(ω)的叶片，它们满足上述式(III)，由此降低聚集的金属氧化物颗粒的平均聚集粒径。
高剪切叶片型混合器尤其用于降低具有超过135m2/g的BET表面积的聚集的二氧化硅颗粒的聚集粒径，这通常要求分散体包含约30-50wt.％的聚集的二氧化硅颗粒。因此，在相关方面，本发明提供了一种降低聚集的二氧化硅颗粒的聚集粒径的方法，包括：(a)提供包括具有平均聚集粒径和约135m2/g或更高的BET表面积的稠合初级颗粒的聚集的二氧化硅颗粒，(b)使聚集的二氧化硅颗粒的分散体与足量的酸化或碱化的水结合，以提供一种含有约30-50wt.％聚集的二氧化硅颗粒的分散体，和(c)在高剪切叶片型混合器中研磨聚集的二氧化硅颗粒，由此降低聚集的二氧化硅颗粒的平均聚集粒径。所述高剪切混合器优选包括具有半径(R)、特征叶片(X)、和角速度(ω)的叶片，它们满足上述式(III)。
本发明的方法降低了用于本方法的聚集的金属氧化物颗粒的平均聚集粒径。本发明方法也降低了聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径的几何标准偏差。如这里所使用的，聚集粒径的几何标准偏差σg(Dcirc)是用于聚集的金属氧化物颗粒的分散体(如2000或更多聚集体)的聚集体直径的几何标准偏差，代表了聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径分布。聚集的金属氧化物颗粒的Dcirc值是几何算数平均值。几何算数平均值以及几何标准偏差可以通过任何合适的方法进行计算，例如T.Kodas and M.Hampden-Smith，AerosolProcessing of Materials，28-31(John Wiley & Sons 1999)中所述的方法。优选地，本发明的方法降低了约10％或更多(如约15％或更多)，优选约20％或更多(如约25％或更多)、或甚至约30％或更多(如35％或更多)或40％或更多(如45％或更多)的σg(Dcirc)。
研磨后，聚集的金属氧化物的分散体可以使用水或其他合适的液体稀释。聚集的金属氧化物的分散体可以被稀释至任意固体浓度。优选地，研磨的分散体被稀释至使分散体的固体浓度下降约5％或更多(如约10％或更多)、甚至约15％或更多(约20％或更多)。所得分散体通常具有约5-50wt.％(如约10-45wt.％)，例如约15-40wt.％(如约20-35wt.％)的固体浓度。
也可以在研磨后通过添加任何合适的稳定剂使分散体稳定。优选地，通过添加足量的碱使分散体的pH值升高到约7或更高(例如约8或更高)、甚至约9或更高(例如约10或更高)而使分散体稳定下来。更优选地，稀释地稳定分散体的pH值约为8-13，甚至约9-12。合适的稳定剂包括碱或胺类，例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铵、三乙胺和二甲基乙醇胺。
本发明地其它部分是根据发明制备的金属氧化物颗粒水分散体。尤其地，发明提供了一种包括具有由热解的初级颗粒组成的聚集体结构的聚集的二氧化硅颗粒的聚集的二氧化硅颗粒的分散体，其中，聚集的二氧化硅颗粒具有初级粒径(dp)、平均(数均)聚集粒径(Dcirc)和聚集粒径的几何标准偏差(σg(Dcirc))，它们满足下列两式中的至少一个：
(1)Dcirc ave＜52+2dp(nm)，和
(2)σg(Dcirc)＜1.44+0.011dp(nm)
如上所述，σg(Dcirc)是分散体中聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径的几何标准偏差，该参数应该基于约2000或更多(例如5000或更多、甚至10,000或更多)聚集的金属氧化物颗粒。因此，分散体包括至少2000或更多(或5000或更多、或10,000或更多)聚集的金属氧化物颗粒，大多数金属氧化物颗粒分散体具有远远大于该数的聚集的金属氧化物颗粒。
本发明的分散体满足式(1)或(2)中的一个，优选满足该两式。更优选地，所述分散体满足下式：
1.44+0.011dp(nm)＞σg(Dcirc)＞1.3+0.011dp(nm)。
本发明还制备了具有由稠合初级颗粒组成的聚集构造的聚集的氧化铝颗粒的分散体，其中，聚集的氧化铝颗粒具有初级粒径和聚集粒径，以及平均初级粒径(dp)、平均(算数)聚集粒径(Dcirc ave)和聚集粒径的几何标准偏差σg(Dcirc)，它们满足下列两式中的至少一个：
(1)Dcirc ave(nm)＜35+1.8dp(nm)，和
(2)σg(Dcirc)＜1.39+0.011dp(nm)。
本发明的氧化铝分散体满足式(1)或(2)中的一个，优选满足该两式。更优选地，所述分散体满足下式：
1.39+0.011dp(nm)＞σg(Dcirc)＞1.3+0.011dp(nm)。
所述分散体的所有其它方面如在前面根据本发明的方法所描述的。
本发明中聚集的金属氧化物的分散体和本发明的方法能够用于任何目的。合适的用途包括用于防滑地板蜡、发泡橡胶格(foamed rubber lattices)、纸张涂层、溶胶-凝胶法制备的光学纤维和石英玻璃器皿，热绝缘材料、摩擦材料、抛光材料以及制备油漆和涂层，尤其用于制备油墨记录装置的涂布基材如高分子膜或纸。较窄的粒径分布使本发明的分散体和方法尤其适用于化学机械抛光应用，例如用于制造集成电路、刚性存储光盘、光学纤维、及其它基材。
下列实施例进一步解释了发明，但当然不限定其范围。
实施例1
该实施例说明了根据本发明的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的制备，以及所述分散体平均聚集粒径的下降。该实施例还说明了根据本发明的分散标准的制备。
热解二氧化硅颗粒的最大分散固体浓度由许多种不同的具有6纳米-53纳米初级粒径的热解二氧化硅来确定，其相应于约344m2/g-约53m2/g的BET表面积。通过将每克热解二氧化硅约0.002g的37％HCl溶液加入200g水中，在华林氏混合器(Waring blender)中制备分散液。然后在各等分试样中，在华林氏混合器作用下，将热解二氧化硅加入酸化水中。各添加过程结束后，高速搅拌混合器直至发生显著的粘度降低(约5分钟)。加入下一个等分试样的热解二氧化硅。重复该过程直到没有额外的热解二氧化硅可以分散。结果见图2，其是一个最大固体浓度(L)对平均初级粒径(dp)的曲线图。最大固体浓度与平均初级粒径之间的关系由下式表示：
Lmax(％)＝[0.107ln(dp)+0.19]×100。
有代表性的颗粒样品的分散体在最大固体浓度的条件下在华林氏重负载混合器(Waring heavy duty blender)中进行研磨。研磨结束后，分散体用水稀释，并用45％KOH溶液进行稳定以提供固含量约为25-30wt％、pH值约为10-12的最终分散体。使用透射电子显微镜分析研磨颗粒的平均聚集粒径。结果见图1，其是平均聚集粒径(Dcirc ave)对平均初级粒径(dp)的曲线图。图的顶部坐标轴表示颗粒的BET表面积。平均聚集粒径被显示为如圆形数据点所示，而直线代表非研磨热解二氧化硅颗粒的平均聚集粒径的范围。如从图中看出的，对颗粒进行研磨显著降低了平均聚集粒径。
在研磨前后，测定各研磨样品的聚集粒径分布宽度(σg(Dcirc))。结果见图3，其中，直线代表研磨前σg(Dcirc)的范围，圆形数据点代表研磨后各样品的σg(Dcirc)值。如结果所显示的，对颗粒分散体进行研磨显著降低了颗粒的σg(Dcirc)值。
制备中间固体浓度为35wt.％(小于其约55wt.％的最大固体浓度的三分之二)的、具有22纳米的初级粒径的热解二氧化硅颗粒分散体。通过向200g水中添加0.24克37％的HCl溶液以提供分散液来制备分散体，然后在华林氏混合器中向分散液中添加108g热解二氧化硅。热解二氧化硅经一步式加入搅拌器中。研磨约5分钟后，将124g水和4克45％KOH溶液加入到分散体中以制备具有约25％的固体含量和约10-12的pH值的最终分散体。研磨分散体的平均聚集粒径约为88纳米，其表示与非磨碎粉末的平均聚集粒径(126纳米)相比下降30％。这说明小于最大分散固体浓度的固体水平，可用于提供较低的粒度下降百分率，从而提供控制平均聚集粒径下降百分率的方法。
在约55wt.％的最大浓度研磨的相同金属氧化物颗粒分散体的平均聚集粒径大约是77纳米，这表示平均聚集粒径降低了39％。通过在华林氏混合器中，向200g水中加入0.5g 37％的HCl溶液，然后加入约203g热解二氧化硅来制备较高浓度的分散体。所述分散体以约10,000rpm的速度研磨约10-20分钟。然后，向搅拌器中再加入25g二氧化硅并研磨约5分钟。最后将25g等分试样的热解二氧化硅加入到搅拌器中，以提供约55wt.％的总固体浓度，并持续研磨约15分钟。用372g的水稀释该分散体，并用9.8g 45wt.％的KOH溶液进行稳定，以提供约30wt.％的最终固体浓度和约10-12的pH值。
用平均聚集粒径的下降百分率对最大分散固体浓度百分数作图，并添加于数据点间，该实施例表明平均聚集粒径的下降百分率(％ΔDcircave)与最大固体浓度(Lmax)以及实际(中间的(intermediate))固体浓度(L)相关，由下式表示：
％ΔDcirc ave＝0.3Lmax＝0.3[(L/Lmax)×100]
将上式Lmax(％)＝[0.107ln(dp)+0.19]×100和％ΔDcircave＝0.3Lmax＝0.3[(L/Lmax)×100]结合求出L，得到下列关系式：
L(wt.％)＝[(％ΔDcirc ave)×(0.107ln(dp)(nm)+0.19)]÷0.3
该关系式可以作为具有相同或不同初级粒径(如表面积)的其它热解二氧化硅分散体的分散标准。
实施例2
该实施例表明实施例1的分散标准可用于制备具有期望的粒径下降百分率的金属氧化物颗粒分散体。
将200g水和0.3g 37％HCl溶液在华林氏混合器中混合。称出114g具有6纳米的初级粒径的热解二氧化硅。将40％的热解二氧化硅加入搅拌器中并研磨约10-20分钟。研磨结束后，刮擦搅拌器内壁。再继续以10,000rpm的速度研磨5分钟，然后加入另一等分的40％热解二氧化硅。继续研磨5分钟，加入剩余的20％热解二氧化硅。添加完所有热解二氧化硅后，总固含量约是36wt.％。额外研磨15分钟后，用252g水稀释分散体并用4.4克45wt.％的KOH溶液进行稳定，以提供具有20wt.％的固体和10-12的pH值的分散体。
研磨前，热解二氧化硅颗粒的平均聚集粒径是72纳米。研磨后，平均聚集粒径降至约49纳米，相当于下降了大约32％。根据实施例1的分散标准，期望的32％的具有6纳米的初级粒径的聚集颗粒的粒径下降百分率与建议的约36％的固体浓度有关。用于该实施例的实际用量在建议值的5％以内，表明分散标准能够对用以获得给定平均聚集粒径下降百分率的固体浓度提供有效的指导。
实施例3
该实施例阐明了使用本发明方法来降低热解氧化铝颗粒的平均聚集粒径。
将210g水和7.5g 37％的HCl溶液在华林氏混合器中混合。称出360克55m2/g的热解氧化铝。将60％的氧化铝加入到搅拌器中并研磨10-20分钟。研磨结束后，刮擦搅拌器内壁。以10,000rpm的速度继续研磨5分钟。加入剩余的40％的热解氧化铝，然后再研磨15分钟。最终的固体浓度是63％。用327g的水稀释分散体以制备40％的氧化铝分散体。
研磨前热解氧化铝颗粒的平均聚集粒径大约是22纳米。研磨后，平均聚集粒径下降了约33％，约为68纳米。该实施例表明，本发明的方法可用于有效提供具有降低的平均聚集粒径的聚集的氧化铝颗粒的分散体。
在此引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利以如各参考文献以单独或特定方式引入作为参考一样的相同程度结合作为参考，并在此完整列出。
在本发明的描述(特别是权利要求)中，术语″一种″及类似指示被认为是包括单数和复数，除非另有说明或与上下文明显抵触。术语″包括″、″具有″和″包含″被认为是开放型术语(即意味着“包括但不限于”)，除非另有说明。在此列举的数值范围仅仅是作为分别涉及落在所述范围内的各分离数值的一种简便易记的方法，除非有说明，且各分离数值结合进本说明书，就如同它们被单独引用一样。这里描述的所有方法可以任意合适的顺序进行，除非另说明与上下文明显相抵触。使用任意和全部实施例，或这里采用的示例性语言(如″例如″)仅仅为了更好的解释本发明，不限制本发明的范围，除非另有要求。说明书中的语言不应该被认为是代表了未要求保护的实现本发明的本质的因素。
在此描述了本发明的优选实施方式，其中包括本发明人已知的最佳方式。通过阅读本说明书，对于本领域普通技术人员来说，这些优选实施方式的各种变化将变得显而易见。本发明人认为有经验的技术人员能够适当使用这些变化，且本发明人期望以这里所述实施方式之外的其它方式来实现本发明。因此，本发明包括适用法律所允许的对权利要求所述主题的所有变动和等价替换。而且，上述所有可能变动的因素的结合均落在本发明的范围内，除非另有说明或与上下文明显抵触。

Claims (83)

1.制备具有预先选定的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法，包括：
(a)提供由具有平均聚集粒径和平均初级粒径的稠合初级颗粒组成的聚集的金属氧化物颗粒，
(b)预先选择期望的金属氧化物颗粒的平均聚集粒径的下降百分率，以提供预先选定的平均聚集粒径，
(c)提供关于该聚集的金属氧化物颗粒的分散体的分散标准，其中，所述分散标准涉及下列因素的相互联系：(i)分散体的固体浓度和(ii)在高剪切混和器中研磨所述分散体时所产生的聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径的下降百分率，
(d)通过参照该分散标准，确定与金属氧化物颗粒的平均聚集粒径的预先选定的下降百分率相关的固体浓度，
(e)使步骤(a)的该聚集的金属氧化物颗粒与水结合，以制备其固体浓度在由步骤(d)确定的固体浓度的10％以内的分散体，和
(f)在高剪切研磨设备中研磨所述分散体，以提供具有预先选定的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体。
2.根据权利要求1的方法，还包括由下述方法提供分散标准，该方法包括：
(c-1)制备三种或更多种与步骤(a)的金属氧化物颗粒具有相同粒径特征的金属氧化物颗粒分散体，其中，各分散体具有不同的固体浓度，
(c-2)在高剪切混和器中研磨所述各分散体，
(c-3)通过比较各研磨后分散体的平均聚集粒径与研磨前该分散体的平均聚集粒径来计算各分散体平均聚集粒径的下降百分率，和
(c-4)描述各分散体固体浓度与平均聚集粒径下降百分率之间的关系。
3.根据权利要求1的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒是二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒、二氧化铈颗粒或其混合物。
4.根据权利要求1的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒是二氧化硅颗粒。
5.根据权利要求3的方法，其中，由下式表示分散标准：
L＝[(％ΔDcirc ave)×(0.11n(dp)+0.2)]÷0.3，
其中，L是分散体的固体浓度(wt.％)，％ΔDcirc ave是平均聚集粒径的下降百分率，dp是聚集的金属氧化物颗粒的平均初级粒径，其单位为nm。
6.根据权利要求1的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒与水通过下述方法结合，该方法包括：
(i)向水中添加第一部分该聚集的金属氧化物颗粒，以提供第一聚集的金属氧化物颗粒分散体，
(ii)研磨该第一聚集的金属氧化物颗粒分散体，
(iii)向该第一聚集的金属氧化物颗粒分散体中添加第二部分聚集的金属氧化物颗粒，以提供第二聚集的金属氧化物颗粒分散体，和
(iv)研磨该第二聚集的金属氧化物颗粒分散体。
7.根据权利要求6的方法，其中，在加入第二部分聚集的金属氧化物颗粒之前，该第一聚集的金属氧化物颗粒分散体的粘度降低了5％或更多。
8.根据权利要求1的方法，其中，期望的下降百分率是10-60％。
9.根据权利要求1的方法，其中，聚集的金属氧化物分散体包括0.02-2摩尔酸/每千克聚集的金属氧化物。
10.根据权利要求1的方法，其中，该聚集的金属氧化物分散体包括0.02-2摩尔季铵碱/每千克聚集的金属氧化物。
11.根据权利要求10的方法，其中，该季铵碱由下式表示：
(NR1R2R3R4)OH
其中，各R1、R2、R3和R4分别独立地选自C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C2-C10链烯基和芳基，其中任何一个是未取代的或被C1-C10烷基、羟基、C1-C10烷氧基或芳基取代。
12.根据权利要求11的方法，其中，各R1、R2、R3和R4独立地是C1-C3烷基。
13.根据权利要求12的方法，其中，各R1、R2、R3和R4独立地是甲基或乙基。
14.根据权利要求1的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒是氧化铝颗粒。
15.根据权利要求14的方法，其中，该分散体包括0.1wt％-1wt％的酸。
16.根据权利要求1的方法，其中，研磨该聚集的金属氧化物分散体使金属氧化物颗粒的聚集粒径的几何标准偏差σg(Dcirc)下降了20％或更多。
17.根据权利要求1的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒分散体的粘度为η并在高剪切叶片型混合器中研磨，并且其中所述混合器包括具有半径R、特征叶片长度X、和角速度ω的叶片，以上参数满足下式：
100 ≥ η ω 2 R 2 2 X 2 ≥ 20 kW / m 3 .
18.降低聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径的方法，包括：
(a)提供由具有平均聚集粒径的稠合初级颗粒组成的聚集的金属氧化物颗粒，
(b)使该聚集的金属氧化物颗粒与包含酸或季铵碱的水结合，以提供具有粘度η的分散体，
(c)在高剪切叶片型混合器中研磨该聚集的金属氧化物颗粒分散体，其中，所述混合器包括具有半径R、特征叶片长度X、和角速度ω的叶片，以上参数满足下式：
100 ≥ η ω 2 R 2 2 X 2 ≥ 20 kW / m 3
由此降低该聚集的金属氧化物颗粒的平均聚集粒径。
19.根据权利要求18的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒与水通过下述方法结合，该方法包括：
(i)向水中添加第一部分该聚集的金属氧化物颗粒，以提供第一聚集的金属氧化物颗粒分散体，
(ii)研磨该第一聚集的金属氧化物颗粒分散体，
(iii)向该第一聚集的金属氧化物颗粒分散体中添加第二部分聚集的金属氧化物颗粒，以提供第二聚集的金属氧化物颗粒分散体，和
(iv)研磨该第二聚集的金属氧化物颗粒分散体。
20.根据权利要求19的方法，其中，添加第二部分聚集的金属氧化物颗粒之前，该第一聚集的金属氧化物颗粒分散体的粘度下降了5％或更多。
21.根据权利要求18的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒的数均聚集粒径下降了10％或更多。
22.根据权利要求21的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒的数均聚集粒径下降了20％或更多。
23.根据权利要求18的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒具有平均初级粒径dp，其单位为nm，且该分散体中聚集的金属氧化物颗粒的量L(wt.％)满足下式：
80[0.11n(dp)+0.2]＜L＜100[0.11n(dp)+0.2]。
24.根据权利要求18的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒选自二氧化硅、氧化铝和二氧化铈颗粒。
25.根据权利要求24的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒是二氧化硅颗粒。
26.根据权利要求18的方法，其中，该聚集的金属氧化物分散体包括0.02-2摩尔酸/每千克聚集的金属氧化物颗粒。
27.根据权利要求18的方法，其中，该聚集的金属氧化物分散体包括0.02-2摩尔季铵碱/每千克聚集的金属氧化物颗粒。
28.根据权利要求27的方法，其中，该季铵碱由下式表示：
(NR1R2R3R4)OH
其中，各R1、R2、R3和R4分别独立地选自C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C2-C10链烯基和芳基，其中任何一个是未取代的或被C1-C10烷基、羟基、C1-C10烷氧基或芳基取代。
29.根据权利要求28的方法，其中，各R1、R2、R3和R4独立地是C1-C3烷基。
30.根据权利要求29的方法，其中，各R1、R2、R3和R4独立地是甲基或乙基。
31.根据权利要求24的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒是氧化铝颗粒。
32.根据权利要求31的方法，其中，所述分散体包括0.1wt％-1wt％的酸。
33.根据权利要求18的方法，其中，研磨该聚集的金属氧化物分散体使金属氧化物颗粒的聚集粒径的几何标准偏差σg(Dcirc)降低了20％或更多。
34.降低聚集的二氧化硅颗粒的聚集粒径的方法，包括：
(a)提供包括具有平均聚集粒径和135m2/g或更高的BET表面积的稠合初级颗粒的聚集的二氧化硅颗粒，
(b)使该聚集的二氧化硅颗粒与足量的酸化或碱化水结合，以提供包含30-50wt.％的聚集的二氧化硅颗粒的分散体，和
(c)在高剪切叶片型混和器中研磨所述聚集的二氧化硅颗粒分散体，由此降低该聚集的二氧化硅颗粒的平均聚集粒径。
35.根据权利要求34的方法，其中，使该聚集的二氧化硅颗粒与酸化或碱化水通过下述方法结合，该方法包括：
(i)向酸化或碱化水中添加第一部分该聚集的二氧化硅颗粒，以提供第一聚集的二氧化硅颗粒分散体，
(ii)研磨该第一聚集的二氧化硅颗粒分散体，
(iii)向该第一聚集的二氧化硅颗粒分散体中添加第二部分聚集的二氧化硅颗粒，以提供第二聚集的二氧化硅颗粒分散体，和
(iv)研磨该第二聚集的二氧化硅颗粒分散体。
36.根据权利要求35的方法，其中，在添加第二部分聚集的二氧化硅颗粒前，该第一聚集的二氧化硅颗粒分散体的粘度下降了5％或更多。
37.根据权利要求34的方法，其中，该聚集的二氧化硅颗粒的数均聚集粒径下降了10％或更多。
38.根据权利要求37的方法，其中，该聚集的二氧化硅颗粒的数均聚集粒径下降了20％或更多。
39.根据权利要求34的方法，其中，所述分散体包括0.01-5wt.％的酸。
40.根据权利要求34的方法，其中，该聚集的二氧化硅颗粒具有平均初级粒径dp，其单位为nm，且该分散体中聚集的二氧化硅颗粒的量L(wt.％)满足下式：
80[0.11n(dp)+0.2]＜L＜100[0.1ln(dp)+0.2]。
41.根据权利要求34的方法，其中，研磨该聚集的二氧化硅分散体使该聚集的二氧化硅颗粒的聚集粒径的几何标准偏差σg(Dcirc)下降了20％或更多。
42.根据权利要求34的方法，其中，该聚集的二氧化硅分散体具有粘度η，使用高剪切叶片型混合器研磨该聚集的二氧化硅分散体，所述混合器包括具有半径R、特征叶片长度X、和角速度ω的叶片，以上参数满足下式：
100 ≥ η ω 2 R 2 2 X 2 ≥ 20 kW / m 3 .
43.制备具有预先选定的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法，包括
(a)提供包括具有平均初级粒径dp和平均聚集粒径Dcirc ave的稠合初级颗粒的聚集的金属氧化物颗粒，所述平均初级粒径dp的单位为nm，
(b)预先选择期望的10％-60％的平均聚集粒径的下降百分率％ΔDcirc ave，以提供预先选定的平均聚集粒径，
(c)使该聚集的金属氧化物颗粒与水结合以提供聚集的金属氧化物颗粒的分散体，其中，该分散体中的聚集的金属氧化物颗粒的量为0.8L-1.2L，L(wt.％)由下式确定：
L＝[(％ΔDcirc ave)×(0.1ln(dp)+0.2)]÷0.3，
(d)使用高剪切混和器研磨该聚集的金属氧化物颗粒分散体，由此降低该聚集的金属氧化物颗粒的聚集粒径，从而提供具有预先选定的平均聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体。
44.根据权利要求43的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒是二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒、二氧化铈颗粒或它们的组合。
45.根据权利要求44的方法，其中，该聚集的金属氧化物颗粒是二氧化硅。
46.根据权利要求45的方法，其中，该聚集的二氧化硅颗粒与酸化水通过下述方法结合，该方法包括：
(i)向酸化水中添加第一部分该聚集的二氧化硅颗粒，以提供第一聚集的二氧化硅颗粒分散体，
(ii)研磨该第一聚集的二氧化硅颗粒分散体，
(iii)向该第一聚集的二氧化硅颗粒分散体中添加第二部分聚集的二氧化硅颗粒，以提供第二聚集的二氧化硅颗粒分散体，和
(iv)研磨该第二聚集的二氧化硅颗粒分散体。
47.根据权利要求46的方法，其中，添加第二部分该聚集的二氧化硅颗粒之前，该第一聚集的二氧化硅颗粒分散体的粘度下降了5％或更多。
48.根据权利要求45的方法，其中，该聚集的二氧化硅颗粒的数均聚集粒径下降了10％或更多。
49.根据权利要求48的方法，其中，该聚集的二氧化硅颗粒的数均聚集粒径下降了20％或更多。
50.根据权利要求45的方法，其中，所述分散体包括0.02-2摩尔酸/每千克聚集的二氧化硅颗粒。
51.根据权利要求45的方法，其中，研磨该聚集的二氧化硅分散体使该聚集的二氧化硅颗粒的聚集粒径的几何标准偏差σg(Dcirc)下降了20％或更多。
52.根据权利要求45的方法，其中，该聚集的二氧化硅分散体具有粘度η，使用高剪切叶片型混合器研磨该聚集的二氧化硅分散体，所述混合器包括具有半径R、特征叶片长度X、和角速度ω的叶片，以上参数满足下式：
100 ≥ η ω 2 R 2 2 X 2 ≥ 20 kW / m 3 .
53.降低聚集的二氧化硅颗粒的聚集粒径的方法，包括：
(a)使包括具有平均聚集粒径和115m2/g或更高的表面积的稠合初级颗粒的聚集的二氧化硅颗粒与水和足量季铵碱结合，以提供包括30wt.％或更多聚集的二氧化硅颗粒的分散体，和
(b)使用高剪切混和器研磨该聚集的二氧化硅颗粒，由此降低该聚集的二氧化硅颗粒的平均聚集粒径。
54.根据权利要求53的方法，其中，该季铵碱由下式表示：
(NR1R2R3R4)OH
其中，各R1、R2、R3和R4分别独立地选自C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C2-C10链烯基和芳基，其中任何一个是未取代的或被C1-C10烷基、羟基、C1-C10烷氧基或芳基取代。
55.根据权利要求54的方法，其中，各R1、R2、R3和R4独立地是C1-C3烷基。
56.根据权利要求55的方法，其中，各R1、R2、R3和R4独立地是甲基或乙基。
57.根据权利要求53的方法，其中，使该聚集的二氧化硅颗粒与水和季铵碱通过下述方法结合，该方法包括：
(i)向水和季铵碱中添加第一部分该聚集的二氧化硅颗粒，以提供第一聚集的二氧化硅颗粒分散体，
(ii)研磨该第一聚集的二氧化硅颗粒分散体，
(iii)向该第一聚集的二氧化硅颗粒分散体中添加第二部分聚集的二氧化硅颗粒，以提供第二聚集的二氧化硅颗粒分散体，和
(iv)研磨该第二聚集的二氧化硅颗粒分散体。
58.根据权利要求57的方法，其中，在添加第二部分聚集的二氧化硅颗粒之前，该第一聚集的二氧化硅分散体的粘度下降了5％或更多。
59.根据权利要求53的方法，其中，该聚集的二氧化硅颗粒的数均聚集粒径下降了10％或更多。
60.根据权利要求59的方法，其中，该聚集的二氧化硅颗粒的数均聚集粒径下降了20％或更多。
61.根据权利要求53的方法，其中，该聚集的二氧化硅颗粒具有平均初级粒径dp，其单位为nm，且该分散体中的聚集的二氧化硅颗粒的量L(wt.％)满足下式：
80[0.11n(dp)+0.2]＜L＜100[0.11n(dp)+0.2]。
62.根据权利要求53的方法，其中，所述分散体包括0.02-2摩尔季铵碱/每千克聚集的二氧化硅颗粒。
63.根据权利要求53的方法，其中，研磨该聚集的二氧化硅分散体使该聚集的二氧化硅颗粒的聚集粒径的几何标准偏差σg(Dcirc)下降了20％或更多。
64.根据权利要求53的方法，其中，该聚集的二氧化硅分散体具有粘度η，使用高剪切叶片型混合器研磨该聚集的二氧化硅分散体，所述混合器包括具有半径R、特征叶片长度X、和角速度ω的叶片，以上参数满足下式：
100 ≥ η ω 2 R 2 2 X 2 ≥ 20 kW / m 3 .
65.降低聚集的氧化铝颗粒的聚集粒径的方法，包括：
(a)使包括稠合初级颗粒的聚集的氧化铝颗粒与水和0.02-0.4摩尔酸/每千克聚集的氧化铝颗粒相结合，以提供包括30wt.％或更多聚集的氧化铝颗粒的分散体，和
(b)使用高剪切混和器研磨该分散体，由此降低该聚集的氧化铝颗粒的聚集粒径。
66.根据权利要求65的方法，其中，使该聚集的氧化铝颗粒与酸化水通过下述方法结合，该方法包括：
(i)向酸化水中添加第一部分该聚集的氧化铝颗粒，以提供第一聚集的氧化铝颗粒的分散体，
(ii)研磨该第一聚集的氧化铝颗粒的分散体，
(iii)向该第一聚集的氧化铝颗粒分散体中添加第二部分聚集的氧化铝颗粒，以提供第二聚集的氧化铝颗粒的分散体，和
(iv)研磨该第二聚集的氧化铝颗粒的分散体。
67.根据权利要求66的方法，其中，在添加第二部分聚集的氧化铝颗粒之前，该第一聚集的氧化铝的分散体的粘度下降了5％或更多。
68.根据权利要求65的方法，其中，该聚集的氧化铝颗粒的数均聚集粒径下降了10％或更多。
69.根据权利要求68的方法，其中，该聚集的氧化铝颗粒的数均聚集粒径下降了20％或更多。
70.根据权利要求65的方法，其中，该聚集的氧化铝颗粒具有平均初级粒径dp，其单位为nm，且该分散体中的聚集的氧化铝颗粒的量L(wt.％)满足下式：
80[0.1ln(dp)+0.2]＜L＜100[0.1ln(dp)+0.2]。
71.根据权利要求65的方法，其中，该聚集的氧化铝颗粒具有110m2/g或更少的表面积。
72.根据权利要求65的方法，其中，研磨该聚集的氧化铝的分散体使该聚集的氧化铝颗粒的聚集粒径的几何标准偏差σg(Dcirc)降低了30％或更多。
73.根据权利要求65的方法，其中，所述分散体的粘度为η并且其中使用高剪切叶片型混合器研磨该聚集的氧化铝的分散体，所述混合器包括具有半径R、特征叶片长度X、和角速度ω的叶片，以上参数满足下式：
100 ≥ η ω 2 R 2 2 X 2 ≥ 20 kW / m 3 .
74.一种聚集的二氧化硅颗粒的水分散体，包括具有由稠合初级颗粒组成的聚集体结构的聚集的二氧化硅颗粒，其中，所述聚集的二氧化硅颗粒具有初级粒径和聚集粒径，而且，平均初级粒径dp、数均聚集粒径Dcirc ave和聚集粒径的几何标准偏差σg(Dcirc)满足下列两式中的至少一个：
(1)Dcirc ave＜52+2dp，对于二氧化硅，和
(2)σg(Dcirc)＜1.44+0.011dp，对于二氧化硅，
所述平均初级粒径dp和数均聚集粒径Dcirc ave的单位均为nm。
75.根据权利要求74的分散体，其中，满足式(1)。
76.根据权利要求74的分散体，其中，满足式(2)。
77.根据权利要求74的分散体，其中，满足式(1)和(2)两者。
78.根据权利要求74的分散体，其中聚集粒径的几何标准偏差σg(Dcirc)满足下式：
1.44+0.011dp＞σg(Dcirc)＞1.3+0.011dp，对于二氧化硅。
79.一种包括具有由稠合初级颗粒组成的聚集体结构的聚集的氧化铝颗粒的聚集氧化铝颗粒水分散体，其中，该聚集的氧化铝颗粒具有初级粒径和聚集粒径，而且，平均初级粒径dp、数均聚集粒径Dcirc ave和聚集粒径的几何标准偏差σg(Dcirc)满足下列两式中的至少一个：
(1)Dcirc ave＜35+1.8dp，和
(2)σg(Dcirc)＜1.39+0.011dp
所述平均初级粒径dp和数均聚集粒径Dcirc ave的单位均为nm。
80.根据权利要求79的分散体，其中，满足式(1)。
81.根据权利要求79的分散体，其中，满足式(2)。
82.根据权利要求79的分散体，其中，满足式(1)和(2)两者。
83.根据权利要求79的分散体，其中，聚集粒径的几何标准偏差σg(Dcirc)满足下式：
1.39+0.011dp＞σg(Dcirc)＞1.3+0.011dp。
CN2005800226543A 2004-05-04 2005-05-04 制备具有期望的聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法 Active CN1980860B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56857204P 2004-05-04 2004-05-04
US60/568,572 2004-05-04
PCT/US2005/015536 WO2005108294A2 (en) 2004-05-04 2005-05-04 Method of preparing an aggregate metal oxide particle dispersion having a desired aggregate particle diameter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1980860A CN1980860A (zh) 2007-06-13
CN1980860B true CN1980860B (zh) 2011-06-08

Family

ID=34972537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005800226543A Active CN1980860B (zh) 2004-05-04 2005-05-04 制备具有期望的聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法

Country Status (8)

Country Link
US (2) US7584910B2 (zh)
EP (3) EP1773718B1 (zh)
JP (2) JP5107700B2 (zh)
KR (2) KR20120031242A (zh)
CN (1) CN1980860B (zh)
AT (1) ATE469863T1 (zh)
DE (1) DE602005021639D1 (zh)
WO (1) WO2005108294A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104507589A (zh) * 2012-03-30 2015-04-08 3M创新有限公司 低折射率材料的保护涂层

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004048261A2 (en) * 2002-11-26 2004-06-10 Cabot Corporation Fumed metal oxide particles and process for producing the same
CN1980860B (zh) 2004-05-04 2011-06-08 卡伯特公司 制备具有期望的聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法
DE102006033236A1 (de) * 2006-07-18 2008-01-24 Wacker Chemie Ag Zusammensetzung auf der Basis von Organosiliciumverbindungen
WO2015192166A1 (en) * 2014-06-16 2015-12-23 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Method of producing a powder product
WO2019065392A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 キヤノン株式会社 シリカ凝集体、吸着材、吸着カラム、浄化システム、液体の処理方法、およびシリカ凝集体の製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3126293A (en) * 1964-03-24 Milling process
CN1394918A (zh) * 2001-07-06 2003-02-05 韩巍 纳米水性分散体组合物及其制备方法和用途

Family Cites Families (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1010242A (en) * 1910-03-21 1911-11-28 Alfred Barker Duff Gas-producer.
AU418170B2 (en) * 1964-10-02 1971-10-11 Commonwealth Scientific And Industrial Researc Organization Opaline materials
US3855172A (en) * 1972-04-07 1974-12-17 Du Pont Uniform oxide microspheres and a process for their manufacture
US4010242A (en) * 1972-04-07 1977-03-01 E. I. Dupont De Nemours And Company Uniform oxide microspheres and a process for their manufacture
US4220580A (en) * 1978-07-24 1980-09-02 Gulf Oil Corporation Bingham fluid compositions
US4244835A (en) * 1978-12-14 1981-01-13 W. R. Grace & Co. Method of dispersing alpha alumina monohydrate
US4338407A (en) * 1979-01-25 1982-07-06 Olin Corporation Stabilization of high resilience polyurethane foam
US4544359A (en) * 1984-01-13 1985-10-01 Pentron Corporation Dental restorative material
US5116535A (en) * 1989-03-21 1992-05-26 Cabot Corporation Aqueous colloidal dispersion of fumed silica without a stabilizer
US5246624A (en) * 1989-03-21 1993-09-21 Cabot Corporation Aqueous colloidal dispersion of fumed silica, acid and stabilizer
GB9002986D0 (en) * 1990-02-09 1990-04-04 Ici Plc Ceramic product
US5132356A (en) * 1990-11-14 1992-07-21 Ici Americas Inc. Polyester film containing minute glass spheres and fumed silica
JPH05294610A (ja) * 1992-04-16 1993-11-09 Tokuyama Soda Co Ltd 非晶質シリカ成形体の製造方法
WO1995010564A1 (en) * 1993-10-15 1995-04-20 Cabot Corporation Destructured fumed silica for use as a high clarity additive
US5527423A (en) * 1994-10-06 1996-06-18 Cabot Corporation Chemical mechanical polishing slurry for metal layers
AU7390296A (en) * 1995-10-06 1997-04-28 Cabot Corporation Aqueous thixotropes for waterborne systems
US5704566A (en) * 1995-10-31 1998-01-06 James River Corporation Of Virginia Paper towel roll with variegated perforations
DE69611653T2 (de) * 1995-11-10 2001-05-03 Tokuyama Corp Poliersuspensionen und Verfahren zu ihrer Herstellung
JPH09194753A (ja) * 1996-01-04 1997-07-29 Dow Corning Corp 硬化性液体シリコーンゴム組成物を作成するための流動性粉末基剤の製造方法
US5660961A (en) * 1996-01-11 1997-08-26 Xerox Corporation Electrophotographic imaging member having enhanced layer adhesion and freedom from reflection interference
JPH1157521A (ja) * 1997-08-19 1999-03-02 Jsr Corp 無機粒子の水性分散体の製造方法
KR100510815B1 (ko) 1997-05-07 2005-10-24 제이에스알 가부시끼가이샤 무기입자의 수성분산체 및 그의 제조방법
US20030077221A1 (en) * 2001-10-01 2003-04-24 Shivkumar Chiruvolu Aluminum oxide powders
JPH11349926A (ja) * 1998-06-05 1999-12-21 Taiho Ind Co Ltd アルミナ分散研磨液およびアルミナ分散研磨液の製造方法
JP3721497B2 (ja) * 1999-07-15 2005-11-30 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物の製造方法
DE19943103A1 (de) * 1999-09-09 2001-03-15 Wacker Chemie Gmbh Hochgefüllte SiO2-Dispersion, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung
DE60039189D1 (de) 1999-10-01 2008-07-24 Cabot Corp Aufzeichnungsmedium
US6293848B1 (en) * 1999-11-15 2001-09-25 Cabot Microelectronics Corporation Composition and method for planarizing surfaces
US6319096B1 (en) * 1999-11-15 2001-11-20 Cabot Corporation Composition and method for planarizing surfaces
CN1294081C (zh) * 1999-12-27 2007-01-10 昭和电工株式会社 氧化铝粒子、其制造方法、含有该粒子的组合物和研磨用氧化铝料浆
JP3876610B2 (ja) * 2000-01-19 2007-02-07 王子製紙株式会社 シリカ微粒子分散液及びその製造方法
US6569908B2 (en) * 2000-01-19 2003-05-27 Oji Paper Co., Ltd. Dispersion of silica particle agglomerates and process for producing the same
TWI296006B (zh) 2000-02-09 2008-04-21 Jsr Corp
US20020197935A1 (en) * 2000-02-14 2002-12-26 Mueller Brian L. Method of polishing a substrate
EP1148026B1 (de) * 2000-04-12 2016-08-10 Evonik Degussa GmbH Dispersionen
KR100398141B1 (ko) * 2000-10-12 2003-09-13 아남반도체 주식회사 화학적 기계적 연마 슬러리 조성물 및 이를 이용한반도체소자의 제조방법
DE10054345A1 (de) * 2000-11-02 2002-05-08 Degussa Wäßrige Dispersion, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung
JP5154731B2 (ja) * 2000-11-15 2013-02-27 キャボット コーポレイション フュームド金属酸化物分散体の製造方法
US6896958B1 (en) * 2000-11-29 2005-05-24 Nanophase Technologies Corporation Substantially transparent, abrasion-resistant films containing surface-treated nanocrystalline particles
DE10065027A1 (de) 2000-12-23 2002-07-04 Degussa Wäßrige Dispersion, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung
EP1234800A1 (de) * 2001-02-22 2002-08-28 Degussa Aktiengesellschaft Wässrige Dispersion, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung
JP2003013043A (ja) * 2001-04-24 2003-01-15 Hitachi Chem Co Ltd 摩擦材組成物及び摩擦材組成物を用いた摩擦材
US20040244675A1 (en) 2001-08-09 2004-12-09 Mikio Kishimoto Non-magnetic particles having a plate shape and method for production thereof, abrasive material, polishing article and abrasive fluid comprising such particles
DE10152745A1 (de) * 2001-10-25 2003-05-15 Degussa Dispersion von Aluminiumoxid
TW575656B (en) * 2001-12-07 2004-02-11 Chung Shan Inst Of Science A method for preparing shape-changed nanosize colloidal silica
JP2003193038A (ja) * 2001-12-28 2003-07-09 Nippon Aerosil Co Ltd 高濃度シリカスラリー
JP4041918B2 (ja) 2002-03-19 2008-02-06 ニッタ・ハース株式会社 ヒュームドシリカ水性分散液の製造方法
ATE273799T1 (de) * 2002-03-22 2004-09-15 Degussa Dispersion, streichfarbe und aufnahmemedium
DE10225125A1 (de) 2002-06-06 2003-12-18 Goldschmidt Ag Th Wässerige Dispersion enthaltend pyrogen hergestellte Metalloxidpartikel und Dispergierhilfsmittel
AU2003275197A1 (en) * 2002-09-20 2004-04-08 Cabot Corporation Zirconium-containing metal oxide dispersions for recording media with improved ozone resistance
US6861112B2 (en) * 2002-11-15 2005-03-01 Cabot Corporation Dispersion, coating composition, and recording medium containing silica mixture
WO2004048261A2 (en) * 2002-11-26 2004-06-10 Cabot Corporation Fumed metal oxide particles and process for producing the same
DE502004009417D1 (de) * 2003-02-20 2009-06-10 Wacker Chemie Ag Verfahren zur stabilisierung von dispersionen
JP2004026645A (ja) * 2003-06-04 2004-01-29 Tokuyama Corp シリカ分散液の製造方法
JP2005154222A (ja) * 2003-11-27 2005-06-16 Tokuyama Corp 微粒子状シリカ
CN1980860B (zh) 2004-05-04 2011-06-08 卡伯特公司 制备具有期望的聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法
WO2007127232A2 (en) * 2006-04-28 2007-11-08 Cabot Corporation Process for the production of fumed silica

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3126293A (en) * 1964-03-24 Milling process
CN1394918A (zh) * 2001-07-06 2003-02-05 韩巍 纳米水性分散体组合物及其制备方法和用途

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104507589A (zh) * 2012-03-30 2015-04-08 3M创新有限公司 低折射率材料的保护涂层

Also Published As

Publication number Publication date
ATE469863T1 (de) 2010-06-15
EP2213621B1 (en) 2016-07-06
EP1773718B1 (en) 2010-06-02
JP5668012B2 (ja) 2015-02-12
US20090286888A1 (en) 2009-11-19
EP2213620B1 (en) 2017-01-25
WO2005108294A2 (en) 2005-11-17
EP2213621A2 (en) 2010-08-04
CN1980860A (zh) 2007-06-13
JP5107700B2 (ja) 2012-12-26
EP2213620A3 (en) 2010-11-03
JP2007536190A (ja) 2007-12-13
KR101196612B1 (ko) 2012-11-02
JP2012148973A (ja) 2012-08-09
WO2005108294A3 (en) 2006-05-26
EP2213620A2 (en) 2010-08-04
DE602005021639D1 (de) 2010-07-15
US7584910B2 (en) 2009-09-08
KR20070008716A (ko) 2007-01-17
KR20120031242A (ko) 2012-03-30
US20060088783A1 (en) 2006-04-27
EP1773718A2 (en) 2007-04-18
EP2213621A3 (en) 2010-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1980860B (zh) 制备具有期望的聚集粒径的聚集的金属氧化物颗粒的分散体的方法
US10919776B2 (en) Ultra fine milk of lime composition
JP5340270B2 (ja) 低い増粘効果を有する熱分解的に製造された二酸化ケイ素
DE102005038136A1 (de) Ceroxid-Pulver und Ceroxid-Dispersion
KR101475174B1 (ko) 세륨 옥시드 입자의 액체 현탁액 및 분말, 이의 제조 방법 및 연마에서의 이의 용도
EP1771518B1 (en) Dispersion containing titanium dioxide
KR100510815B1 (ko) 무기입자의 수성분산체 및 그의 제조방법
DE10065027A1 (de) Wäßrige Dispersion, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung
EP2678396B1 (en) Coating compositions comprising spheroid silica or silicate
US20050036928A1 (en) Cerium oxide powder
JP5330918B2 (ja) 酸化スズ粒子及び酸化スズゾルの製造方法
DE102007049743A1 (de) Silicium-Titan-Mischoxidpulver, Dispersion hiervon und daraus hergestellter titanhaltiger Zeolith
KR20060082377A (ko) 열 제조된 이산화규소 분말 및 그의 분산액
CN103298744B (zh) 二氧化钛制备中控制粒度和添加剂覆盖率的方法
JP2008230915A (ja) 導電性酸化亜鉛粒子及びその製造方法
CN100381357C (zh) 二氧化硅粉末、二氧化硅分散液及其制备方法
US20080312065A1 (en) Highly Filled Dispersions Containing Aluminium Oxide
CN101006009A (zh) 二氧化硅的化学辅助研磨

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant