JP2001064009A - Inorganic micro-structure and its production - Google Patents

Inorganic micro-structure and its production

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JP2001064009A
JP2001064009A JP23974199A JP23974199A JP2001064009A JP 2001064009 A JP2001064009 A JP 2001064009A JP 23974199 A JP23974199 A JP 23974199A JP 23974199 A JP23974199 A JP 23974199A JP 2001064009 A JP2001064009 A JP 2001064009A
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metal compound
sol
hydrolyzing
aqueous
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Japanese (ja)
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Tomoko Fuchigami
智子 渕上
Motoyuki Toki
元幸 土岐
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Kansai Research Institute KRI Inc
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Kansai Research Institute KRI Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a porous body or multilayered film having a desired form, narrow particle size distribution or pore size distribution by allowing a solution containing sol obtained by hydrolyzing a metal compound and an amphiphilic organic compound to gel and then heat treating the obtained gel so that the particles having a specified size are obtained. SOLUTION: The inorganic micro-structure is composed of particles having particle size of 10 nm to 1 μm and is obtained by allowing sol in a solution to gel and then heat treating the obtained gel. The solution containing sol is obtained by mixing a solution of a hydrolyzable metal compound or aqueous sol obtained by hydrolyzing a metal compound and a solution which is obtained by forming micelle of an amphiphilic organic compound in an organic solvent. Or, the solution containing sol is obtained by mixing a solution, which is obtained by dissolving the amphiphilic compound into an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or the aqueous sol obtained by hydrolyzing the metal compound, with an organic solvent in order to form W/O-type emulsion containing the aqueous sol.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、サブミクロンサ
イズの粒子、サブミクロンサイズの多数の細孔を有する
多孔質体または各層の厚みがサブミクロンサイズである
多層膜からなる無機質ミクロ構造体、ならびに、金属ア
ルコキシドや金属塩のように加水分解が可能である金属
化合物を出発原料とし、界面活性剤等の両親媒性物質を
使用し、エマルジョン形成の技術とゾル−ゲル法を利用
して、前記の無機質ミクロ構造体を製造する方法に関す
る。
The present invention relates to an inorganic microstructure comprising submicron sized particles, a porous body having a large number of submicron sized pores, or a multilayer film having a submicron sized layer. Using a metal compound that can be hydrolyzed such as a metal alkoxide or a metal salt as a starting material, using an amphipathic substance such as a surfactant, and using an emulsion formation technique and a sol-gel method, The present invention relates to a method for producing an inorganic microstructure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、無機質のミクロ構造を有する粒子
や多孔質体あるいは多層膜を製造する方法として、例え
ば、(A)有機溶媒中で無機質水性溶液のエマルジョン
を形成し、その後界面反応によって沈殿を形成すること
により、球状粒子を得る方法(特開平4−154605
号公報等参照)、(B)アルコキシド溶液中に水のマイ
クロエマルジョンを形成し、触媒水溶液のマイクロエマ
ルジョンと混合させることにより、シリカ球状超微粒子
を得る方法(ラングムイア(Langmuir)Vo
l.13,p.6400(1997)等参照)、(C)
Siアルコキシドの溶液中に長鎖4級アンモニウム塩を
含有させてゲル化させることにより、多孔質体を得る方
法(サイエンス(SCIENCE) Vol.267,
p.1138(1995)等参照)、(D)非イオン界
面活性剤の溶液中で金属アルコキシドの加水分解を行
い、ゲル化後熱処理により多孔化する(特開平10−1
82261号公報等参照)、(E)二分子膜を利用して
多層構造体を調製する方法(ジャーナル・オブ・アメリ
カン・ケミカル・ソサイアティ(Journal of
American Chemical Societ
y) Vol.103,p.5401(1981)等参
照)などが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for producing particles, porous materials or multilayer films having an inorganic microstructure, for example, (A) an emulsion of an inorganic aqueous solution is formed in an organic solvent and then precipitated by an interfacial reaction. To obtain spherical particles by forming
And (B) a method of forming a microemulsion of water in an alkoxide solution and mixing with a microemulsion of an aqueous catalyst solution to obtain ultrafine silica spherical particles (Langmuir Vo).
l. 13, p. 6400 (1997)), (C)
A method for obtaining a porous body by allowing a long chain quaternary ammonium salt to be contained in a solution of a Si alkoxide and gelling the same (Science, Vol. 267, SCIENCE).
p. 1138 (1995) etc.), (D) hydrolysis of metal alkoxide in a solution of a nonionic surfactant, gelation, and heat treatment to make it porous (JP-A-10-1)
82261), and (E) a method of preparing a multilayer structure using a bilayer membrane (Journal of American Chemical Society)
American Chemical Society
y) Vol. 103, p. 5401 (1981)).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の各方法には、それぞれ次のような問題点があっ
た。すなわち、(A)の方法では、無機質水性溶液に調
製することができる金属の種類が限られており、また、
多孔質粒子を製造することはできるが、粒径が1μm以
下であるような粒子を得ることができず、あるいはそれ
が困難である。(B)の方法では、粒径が10nmから
1.5μmまでであるシリカの単分散微粒子を得ること
が可能であるが、シリカ以外の微粒子を得ることはでき
ず、あるいはそれが困難であり、また、得られる微粒子
は、多孔質ではない。(C)の方法では、得られる多孔
質体の細細孔径は10nm以下であり、10nm〜1μ
mの範囲の細孔の形成を制御することができず、あるい
はそれが困難であり、また、得られる多孔質体はフレー
ク状である。(D)の方法では、細細孔径が1μm以下
のみである多孔質体の製造は、制御不可能であり、ある
いは困難である。(E)の方法では、二分子膜を形成す
る物質の種類は限られており、また、得られる層状構造
体はフレーク状である。
However, each of the above-mentioned conventional methods has the following problems. That is, in the method (A), the types of metals that can be prepared in the inorganic aqueous solution are limited.
Although porous particles can be produced, particles having a particle size of 1 μm or less cannot be obtained, or it is difficult. In the method (B), monodispersed silica particles having a particle size of 10 nm to 1.5 μm can be obtained, but fine particles other than silica cannot be obtained, or it is difficult. Further, the obtained fine particles are not porous. In the method (C), the obtained porous body has a fine pore diameter of 10 nm or less, and 10 nm to 1 μm.
The formation of pores in the range of m cannot be controlled or is difficult, and the resulting porous body is in the form of flakes. In the method (D), production of a porous body having a fine pore diameter of only 1 μm or less is uncontrollable or difficult. In the method (E), the types of substances forming the bilayer film are limited, and the obtained layered structure is in a flake shape.

【0004】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、出発原料となる金属化合物の金属の
種類が限定されず、粒径が10nm〜1μmである粒
子、細細孔径が10nm〜1μmである多孔質体および
各層の厚みが10nm〜1μmである多層膜を得ること
ができ、かつ、多孔質粒子を得ることも可能で、また、
所望する形状の多孔質体や多層膜を得ることも可能であ
り、さらに、狭い粒径分布や細孔径分布となり、各層の
厚みのばらつきが小さくなるような無機質ミクロ構造体
の製造方法を提供すること、ならびに、その製造方法に
よって得られる優れた特質を有する無機質ミクロ構造体
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the type of metal of the metal compound as a starting material is not limited, and the particles having a particle diameter of 10 nm to 1 μm and the fine pore diameter are not limited to 10 nm to 1 μm. A porous body having a thickness of 10 nm to 1 μm and a multilayer film having a thickness of each layer of 10 nm to 1 μm can be obtained, and porous particles can be obtained.
It is also possible to obtain a porous body or a multilayer film having a desired shape, and further provides a method for producing an inorganic microstructure in which a narrow particle size distribution and a fine pore size distribution are obtained, and variations in thickness of each layer are reduced. It is another object of the present invention to provide an inorganic microstructure having excellent characteristics obtained by the manufacturing method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明の無
機質ミクロ構造体は、金属化合物を加水分解して得られ
るゾルと両親媒性有機化合物とを含む溶液をゲル化させ
た後にゲルを加熱処理して得られるものであって、粒径
が10nm〜1μmである粒子で形成されている。ま
た、請求項2に係る発明は、請求項1記載の無機質ミク
ロ構造体において、粒子が多孔質であることを特徴とす
る。
The inorganic microstructure according to the first aspect of the present invention is characterized in that a gel containing a solution containing a sol obtained by hydrolyzing a metal compound and an amphiphilic organic compound is gelled and then gelled. It is obtained by heat treatment, and is formed of particles having a particle size of 10 nm to 1 μm. According to a second aspect of the present invention, there is provided the inorganic microstructure according to the first aspect, wherein the particles are porous.

【0006】請求項3に係る発明は、金属化合物を加水
分解して得られるゾルと両親媒性有機化合物とを含む溶
液をゲル化させた後にゲルを加熱処理して得られるもの
であって、細孔径が10nm〜1μmである多数の細孔
を有する多孔質体で形成されている。
The invention according to claim 3 is obtained by gelling a solution containing a sol obtained by hydrolyzing a metal compound and an amphiphilic organic compound, and then heating the gel, It is formed of a porous body having a large number of pores having a pore diameter of 10 nm to 1 μm.

【0007】請求項4に係る発明の無機質ミクロ構造体
は、金属化合物を加水分解して得られるゾルと両親媒性
有機化合物とを含む溶液を基体の表面に塗布し塗布膜を
ゲル化させる工程を複数回繰り返した後にゲル膜を加熱
処理して得られるものであって、各層の厚みが10nm
〜1μmである多層膜で形成されている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the inorganic microstructure, wherein a solution containing a sol obtained by hydrolyzing a metal compound and an amphiphilic organic compound is applied to the surface of the substrate to gel the coating film. Is repeated several times and the gel film is subjected to a heat treatment, and the thickness of each layer is 10 nm.
It is formed of a multilayer film having a thickness of about 1 μm.

【0008】請求項5に係る発明は、請求項1または請
求項2に記載された無機質ミクロ構造体を製造する方法
において、加水分解可能な金属化合物の水溶液もしくは
金属化合物を加水分解して得られる水系のゾルと、有機
溶媒中で両親媒性有機化合物のミセルを形成した溶液と
を混合させて、または、加水分解可能な金属化合物の水
溶液もしくは金属化合物を加水分解して得られる水系の
ゾルに両親媒性有機化合物を溶解させた溶液と、有機溶
媒とを混合させて、水系のゾルを含むW/O型エマルジ
ョンを形成する工程と、この工程で得られた溶液中のゾ
ルをゲル化させる工程と、この工程で得られたゲルを加
熱処理する工程とを含むことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for producing an inorganic microstructure according to the first or second aspect, the aqueous solution of the hydrolyzable metal compound or the metal compound is hydrolyzed. An aqueous sol and a solution in which micelles of an amphipathic organic compound are formed in an organic solvent are mixed, or an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or an aqueous sol obtained by hydrolyzing a metal compound. A step of mixing a solution in which an amphiphilic organic compound is dissolved and an organic solvent to form a W / O emulsion containing an aqueous sol; and gelling the sol in the solution obtained in this step. A step of heating the gel obtained in this step.

【0009】請求項6に係る発明は、請求項1または請
求項2に記載された無機質ミクロ構造体を製造する方法
において、加水分解可能な金属化合物の溶液もしくは金
属化合物を加水分解して得られる溶剤系のゾルと、水中
で両親媒性有機化合物のミセルを形成した水溶液とを混
合させて、または、加水分解可能な金属化合物の溶液も
しくは金属化合物を加水分解して得られる溶剤系のゾル
に両親媒性有機化合物を溶解させた溶液と、水とを混合
させて、溶剤系のゾルを含むO/W型エマルジョンを形
成する工程と、この工程で得られた溶液中のゾルをゲル
化させる工程と、この工程で得られたゲルを加熱処理す
る工程とを含むことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for producing an inorganic microstructure according to the first or second aspect, a solution of a hydrolyzable metal compound or a metal compound is hydrolyzed. A solvent-based sol and a solution of a hydrolyzable metal compound or a solvent-based sol obtained by hydrolyzing a metal compound by mixing an aqueous solution in which micelles of an amphiphilic organic compound are formed in water. Mixing a solution in which an amphiphilic organic compound is dissolved with water to form an O / W emulsion containing a solvent-based sol, and gelling the sol in the solution obtained in this step. A step of heating the gel obtained in this step.

【0010】請求項7に係る発明は、請求項3に記載さ
れた無機質ミクロ構造体を製造する方法において、加水
分解可能な金属化合物の溶液もしくは金属化合物を加水
分解して得られる溶剤系のゾル中で両親媒性有機化合物
のミセルを形成した溶液と、水とを混合させて、また
は、加水分解可能な金属化合物の溶液もしくは金属化合
物を加水分解して得られる溶剤系のゾルと、両親媒性有
機化合物を溶解させた水とを混合させて、溶剤系のゾル
を含むW/O型エマルジョンを形成する工程と、この工
程で得られた溶液中のゾルをゲル化させる工程と、この
工程で得られたゲルを加熱処理する工程とを含むことを
特徴とする。
[0010] According to a seventh aspect of the present invention, in the method for producing an inorganic microstructure according to the third aspect, a solution of a hydrolyzable metal compound or a solvent-based sol obtained by hydrolyzing a metal compound. A solution in which micelles of an amphipathic organic compound are formed and water, or a solution of a hydrolyzable metal compound or a solvent-based sol obtained by hydrolyzing a metal compound; Forming a W / O-type emulsion containing a solvent-based sol by mixing water in which a reactive organic compound is dissolved, a step of gelling the sol in the solution obtained in this step, and a step of gelling the sol in the solution obtained in this step. And heat-treating the gel obtained in the above.

【0011】請求項8に係る発明は、請求項3に記載さ
れた無機質ミクロ構造体を製造する方法において、加水
分解可能な金属化合物の水溶液もしくは金属化合物を加
水分解して得られる水系のゾル中で両親媒性有機化合物
のミセルを形成した溶液と、有機溶媒とを混合させて、
または、加水分解可能な金属化合物の水溶液もしくは金
属化合物を加水分解して得られる水系のゾルと、両親媒
性有機化合物を溶解させた有機溶媒とを混合させて、水
系のゾルを含むO/W型エマルジョンを形成する工程
と、この工程で得られた溶液中のゾルをゲル化させる工
程と、この工程で得られたゲルを加熱処理する工程とを
含むことを特徴とする。
[0011] According to an eighth aspect of the present invention, in the method for producing an inorganic microstructure according to the third aspect, an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or an aqueous sol obtained by hydrolyzing a metal compound is used. A solution in which micelles of an amphipathic organic compound were formed and an organic solvent were mixed,
Alternatively, an aqueous sol obtained by hydrolyzing an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or a metal compound is mixed with an organic solvent in which an amphiphilic organic compound is dissolved, and an O / W containing an aqueous sol is mixed. A step of forming a mold emulsion, a step of gelling the sol in the solution obtained in this step, and a step of heat-treating the gel obtained in this step.

【0012】請求項9に係る発明は、請求項4に記載さ
れた無機質ミクロ構造体を製造する方法において、加水
分解可能な金属化合物の水溶液もしくは金属化合物を加
水分解して得られる水系のゾルと、有機溶媒中で両親媒
性有機化合物のミセルを形成した溶液とを混合させて、
または、加水分解可能な金属化合物の水溶液もしくは金
属化合物を加水分解して得られる水系のゾルに両親媒性
有機化合物を溶解させた溶液と、有機溶媒とを混合させ
て、水系のゾルを含むエマルジョンを形成する工程と、
この工程で得られた溶液を基体の表面に塗布し塗布膜中
のゾルをゲル化させ、この塗布およびゲル化の操作を複
数回繰り返して、複数層のゲル膜を形成する工程と、こ
の工程で得られたゲル膜を加熱処理する工程とを含むこ
とを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method for producing an inorganic microstructure according to the fourth aspect, there is provided an aqueous sol obtained by hydrolyzing an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or a metal compound. Mixed with a solution forming micelles of an amphiphilic organic compound in an organic solvent,
Alternatively, an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or a solution in which an amphiphilic organic compound is dissolved in an aqueous sol obtained by hydrolyzing a metal compound, and an organic solvent are mixed, and an emulsion containing an aqueous sol is mixed. Forming a;
Applying the solution obtained in this step to the surface of the substrate to gel the sol in the coating film, and repeating this coating and gelling operation a plurality of times to form a gel film of a plurality of layers; and And subjecting the gel film obtained in the above to a heat treatment.

【0013】上記した請求項5ないし請求項9に係る各
発明の製造方法によると、エマルジョンを鋳型として、
粒子、多孔質体の細孔または多層膜の各層が形成され、
請求項1に係る発明の無機質ミクロ構造体を構成する粒
子、請求項3に係る発明の無機質ミクロ構造体を構成す
る多孔質体、または請求項4に係る発明の無機質ミクロ
構造体を構成する多層膜が得られる。そして、得られる
粒子は、請求項2に係る発明の無機質ミクロ構造体のよ
うに多孔質となり、また、多孔質体や多層膜は、所望す
る形状とすることが可能である。さらに、得られる粒子
や多孔質体は、狭い粒径分布や細孔径分布を有し、多層
膜は、各層の厚みのばらつきが小さくなる。
[0013] According to the production method of each of the inventions according to claims 5 to 9, the emulsion is used as a template,
Particles, pores of a porous body or each layer of a multilayer film are formed,
The particles constituting the inorganic microstructure of the invention according to claim 1, the porous bodies constituting the inorganic microstructure of the invention according to claim 3, or the multilayers constituting the inorganic microstructure of the invention according to claim 4 A film is obtained. Then, the obtained particles become porous like the inorganic microstructure of the invention according to claim 2, and the porous body and the multilayer film can have a desired shape. Furthermore, the obtained particles and porous body have a narrow particle size distribution and a narrow pore size distribution, and the multilayer film has small variations in thickness of each layer.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below.

【0015】この発明に係る無機質ミクロ構造体は、粒
径が10nm〜1μmである粒子、細孔径が10nm〜
1μmである多数の細孔を有する多孔質体または各層の
厚みが10nm〜1μmである多層膜により構成され
る。これらの無機質ミクロ構造体は、金属アルコキシド
や金属塩、金属錯体などのように加水分解が可能である
金属化合物を出発原料とし、界面活性剤等の両親媒性物
質を使用し、エマルジョンの形成とゾル−ゲル法を利用
して製造される。
The inorganic microstructure according to the present invention has a particle diameter of 10 nm to 1 μm and a pore diameter of 10 nm to 1 nm.
It is composed of a porous body having a large number of pores of 1 μm or a multilayer film in which each layer has a thickness of 10 nm to 1 μm. These inorganic microstructures use a metal compound that can be hydrolyzed, such as a metal alkoxide, a metal salt, or a metal complex, as a starting material, and use an amphiphilic substance such as a surfactant to form an emulsion. It is manufactured using a sol-gel method.

【0016】すなわち、粒子を製造するには、まず、
加水分解可能な金属化合物の水溶液もしくは金属化合物
を加水分解して得られる水系のゾルと、有機溶媒中で両
親媒性有機化合物のミセルを形成した溶液とを混合させ
て、水系のゾルを含むW/O型(油中水滴)エマルジョ
ンを形成し、加水分解可能な金属化合物の水溶液もし
くは金属化合物を加水分解して得られる水系のゾルに両
親媒性有機化合物を溶解させた溶液と、有機溶媒とを混
合させて、水系のゾルを含むW/O型エマルジョンを形
成し、加水分解可能な金属化合物の溶液もしくは金属
化合物を加水分解して得られる溶剤系のゾルと、水中で
両親媒性有機化合物のミセルを形成した水溶液とを混合
させて、溶剤系のゾルを含むO/W型(水中油滴)エマ
ルジョンを形成し、または、加水分解可能な金属化合
物の溶液もしくは金属化合物を加水分解して得られる溶
剤系のゾルに両親媒性有機化合物を溶解させた溶液と、
水とを混合させて、溶剤系のゾルを含むO/W型エマル
ジョンを形成する。次に、それらのエマルジョン溶液
に、触媒(アンモニア、無機電解質塩、酸等)あるいは
それらの触媒を水または有機溶媒に溶解させた溶液を添
加して、ゾルをゲル化させる。このゲル化の際の粒子の
収縮の程度は、僅かである。従って、元の粒子サイズを
ある程度保ったままでゲル化が行われるので、ゲル中に
含まれたままの水または溶剤の部分が細孔となって、最
終的に多孔質粒子が得られることになる。このゲル化後
に、乾燥処理により有機溶媒および水を蒸発させて除去
する。この際に、粒子はやや収縮する。この後、得られ
たゲルを加熱処理して、有機物質等を熱分解させ、金属
酸化物ゲルを焼成する。これにより、エマルジョンを鋳
型として、粒径が10nm〜1μmで、多孔質であり、
狭い粒径分布を有する金属酸化物からなる粒子が得られ
る。
That is, to produce particles, first,
An aqueous sol obtained by hydrolyzing an aqueous solution or a metal compound of a hydrolyzable metal compound is mixed with a solution in which a micelle of an amphiphilic organic compound is formed in an organic solvent, and the aqueous sol containing the aqueous sol is mixed. An aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or a solution in which an amphiphilic organic compound is dissolved in an aqueous sol obtained by hydrolyzing a metal compound, and an organic solvent; Are mixed to form a W / O emulsion containing an aqueous sol, and a solution of a hydrolyzable metal compound or a solvent sol obtained by hydrolyzing a metal compound, and an amphiphilic organic compound in water. To form an O / W type (oil-in-water) emulsion containing a solvent-based sol, or a solution or metallization of a hydrolyzable metal compound. A solution obtained by dissolving an amphiphilic organic compound to the sol of the solvent system obtained by hydrolyzing an object,
By mixing with water, an O / W emulsion containing a solvent-based sol is formed. Next, a catalyst (ammonia, inorganic electrolyte salt, acid, or the like) or a solution in which the catalyst is dissolved in water or an organic solvent is added to the emulsion solution to gel the sol. The degree of shrinkage of the particles during this gelation is slight. Therefore, since gelation is performed while maintaining the original particle size to some extent, the water or solvent portion remaining in the gel becomes pores, and finally porous particles are obtained. . After the gelation, the organic solvent and water are evaporated and removed by a drying treatment. At this time, the particles slightly shrink. Thereafter, the obtained gel is subjected to a heat treatment to thermally decompose the organic substance and the like, and the metal oxide gel is fired. With this, the emulsion is used as a template, the particle size is 10 nm to 1 μm, the material is porous,
Particles of a metal oxide having a narrow particle size distribution are obtained.

【0017】また、多数の細孔を有する多孔質体を製造
するには、まず、加水分解可能な金属化合物の溶液も
しくは金属化合物を加水分解して得られる溶剤系のゾル
中で両親媒性有機化合物のミセルを形成した溶液と、水
とを混合させて、溶剤系のゾルを含むW/O型エマルジ
ョンを形成し、加水分解可能な金属化合物の溶液もし
くは金属化合物を加水分解して得られる溶剤系のゾル
と、両親媒性有機化合物を溶解させた水とを混合させ
て、溶剤系のゾルを含むW/O型エマルジョンを形成
し、加水分解可能な金属化合物の水溶液もしくは金属
化合物を加水分解して得られる水系のゾル中で両親媒性
有機化合物のミセルを形成した溶液と、有機溶媒とを混
合させて、水系のゾルを含むO/W型エマルジョンを形
成し、または、加水分解可能な金属化合物の水溶液も
しくは金属化合物を加水分解して得られる水系のゾル
と、両親媒性有機化合物を溶解させた有機溶媒とを混合
させて、水系のゾルを含むO/W型エマルジョンを形成
する。次に、それらのエマルジョン溶液に、触媒(アン
モニア、無機電解質塩、酸等)あるいはそれらの触媒を
水または有機溶媒に溶解させた溶液を添加して、ゾルを
ゲル化させる。このゲル化の際の固形物の収縮の程度
は、僅かである。このゲル化後に、乾燥処理により有機
溶媒および水を蒸発させて除去する。この後、得られた
ゲルを加熱処理して、有機物質等を熱分解させ、金属酸
化物ゲルを焼成する。これにより、エマルジョンを鋳型
として、細孔径が10nm〜1μmである多数の細孔が
マトリックス状に形成され、狭い細孔径分布をもつ金属
酸化物からなる多孔質体が得られる。
In order to produce a porous body having a large number of pores, an amphiphilic organic compound is first dissolved in a solution of a hydrolyzable metal compound or a solvent-based sol obtained by hydrolyzing a metal compound. A solution in which a micelle of a compound is formed is mixed with water to form a W / O emulsion containing a solvent-based sol, and a solution of a hydrolyzable metal compound or a solvent obtained by hydrolyzing a metal compound. A water-based emulsion containing a solvent-based sol is formed by mixing a water-based sol and water in which an amphiphilic organic compound is dissolved, and hydrolyzing an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or a metal compound. A solution in which micelles of an amphipathic organic compound are formed in an aqueous sol obtained by mixing with an organic solvent to form an O / W emulsion containing an aqueous sol, or Sol aqueous obtained an aqueous solution or a metal compound of group compound is hydrolyzed by combining an organic solvent dissolving the amphiphilic organic compound, to form an O / W type emulsion containing a sol of water. Next, a catalyst (ammonia, inorganic electrolyte salt, acid, or the like) or a solution in which the catalyst is dissolved in water or an organic solvent is added to the emulsion solution to gel the sol. The degree of shrinkage of the solid during the gelation is slight. After the gelation, the organic solvent and water are evaporated and removed by a drying treatment. Thereafter, the obtained gel is subjected to a heat treatment to thermally decompose the organic substance and the like, and the metal oxide gel is fired. Thus, a large number of pores having a pore diameter of 10 nm to 1 μm are formed in a matrix using the emulsion as a template, and a porous body made of a metal oxide having a narrow pore diameter distribution is obtained.

【0018】また、多層膜を製造するには、まず、加
水分解可能な金属化合物の水溶液もしくは金属化合物を
加水分解して得られる水系のゾルと、有機溶媒中で両親
媒性有機化合物のミセルを形成した溶液とを混合させ
て、水系のゾルを含むエマルジョンを形成し、または、
加水分解可能な金属化合物の水溶液もしくは金属化合
物を加水分解して得られる水系のゾルに両親媒性有機化
合物を溶解させた溶液と、有機溶媒とを混合させて、水
系のゾルを含むエマルジョンを形成する。次に、水系の
ゾルを含んだエマルジョン溶液を疎水性の基板の表面に
塗布し、乾燥させる。この塗布操作により、基板との界
面側および空気との界面側にそれぞれ両親媒性有機化合
物の疎水基が配向した塗布膜が得られ、乾燥により、塗
布膜から有機溶媒および水が蒸発して除去され、収縮を
伴ってゲル膜が形成される。この塗布および乾燥の操作
を複数回繰り返した後、ゲル膜を加熱処理して、有機物
質等を熱分解させ、金属酸化物ゲルを焼成する。これに
より、各層の厚みが10nm〜1μmで、各層の厚みの
ばらつきが小さい金属酸化物からなる多層膜が得られ
る。
In order to produce a multilayer film, first, an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or an aqueous sol obtained by hydrolyzing a metal compound and micelles of an amphiphilic organic compound in an organic solvent are used. Mixing with the formed solution to form an emulsion containing an aqueous sol, or
An aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or a solution in which an amphiphilic organic compound is dissolved in an aqueous sol obtained by hydrolyzing a metal compound is mixed with an organic solvent to form an emulsion containing an aqueous sol. I do. Next, an emulsion solution containing an aqueous sol is applied to the surface of the hydrophobic substrate and dried. By this coating operation, a coating film in which the hydrophobic groups of the amphiphilic organic compound are oriented on the interface side with the substrate and on the interface side with the air is obtained, and the organic solvent and water are evaporated and removed from the coating film by drying. Then, a gel film is formed with shrinkage. After this coating and drying operation is repeated a plurality of times, the gel film is subjected to heat treatment to thermally decompose the organic substance and the like, and the metal oxide gel is fired. As a result, a multilayer film made of a metal oxide having a thickness of each layer of 10 nm to 1 μm and a small variation in the thickness of each layer is obtained.

【0019】上記の各製造方法において、出発原料とな
る金属化合物は、加水分解可能な金属化合物であればよ
く、金属アルコキシドや金属塩などが使用される。ま
た、金属の種類は、特に限定されず、Li、Be、B、
Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、Ti、V、
Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、G
e、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、In、
Sn、Sb、Cs、Ba、La、Hf、Ta、W、T
l、Pb、Bi、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、E
u、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu
などの金属の化合物が使用可能であり、また、2種以上
の金属のそれぞれの化合物を組み合わせて出発原料とし
てもよい。金属アルコキシドとしては、通常はアルコキ
シル基の炭素数が1〜5であるものが使用され、より好
ましくはアルコキシル基の炭素数が2〜4のものが使用
される。また、金属塩としては、硝酸塩、塩化物などの
無機塩や酢酸塩、シュウ酸塩などの有機酸塩が使用され
る。
In each of the above production methods, the metal compound as a starting material may be any hydrolyzable metal compound, such as a metal alkoxide or a metal salt. The type of metal is not particularly limited, and Li, Be, B,
Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, Ti, V,
Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, G
e, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Cd, In,
Sn, Sb, Cs, Ba, La, Hf, Ta, W, T
1, Pb, Bi, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, E
u, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu
Compounds of such metals can be used, and the starting materials may be a combination of two or more metal compounds. As the metal alkoxide, one having an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms is usually used, and more preferably one having an alkoxyl group having 2 to 4 carbon atoms is used. As the metal salt, an inorganic salt such as nitrate or chloride, or an organic acid salt such as acetate or oxalate is used.

【0020】上記したような金属化合物を原料としてゾ
ルを調製する方法は、特に限定されない。金属アルコキ
シドや金属塩を溶解させる溶剤としては、メタノール、
エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコー
ル類、酢酸エチルなどの有機酸エステル、アセトニトリ
ル、アセトンやメチルエチルケトンなどのケトン類、テ
トラヒドラフラン(THF)やジオキサンなどのシクロ
エーテル、ホルムアミド(FA)、N,N−ジメチルホ
ルムアミド(DMF)などの酸アミド、炭化水素、トル
エンなどの芳香族などが使用される。また、金属アルコ
キシドや金属塩を含む溶液の加水分解には、酸触媒およ
び/または塩基触媒を用いるようにしてもよく、塩酸等
の鉱酸や酢酸等の有機酸、あるいはアンモニア水などが
用いられる。
The method for preparing the sol using the above-mentioned metal compound as a raw material is not particularly limited. Solvents for dissolving metal alkoxides and metal salts include methanol,
Alcohols such as ethanol, propanol and butanol, organic acid esters such as ethyl acetate, acetonitrile, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, cycloethers such as tetrahydrafuran (THF) and dioxane, formamide (FA), N, N- Acid amides such as dimethylformamide (DMF), hydrocarbons, and aromatics such as toluene are used. An acid catalyst and / or a base catalyst may be used for the hydrolysis of a solution containing a metal alkoxide or a metal salt, and a mineral acid such as hydrochloric acid, an organic acid such as acetic acid, or aqueous ammonia is used. .

【0021】ゾルの調製方法を、より具体的な例で示す
と、アルコールまたは芳香族系炭化水素に金属アルコキ
シドを0.01M〜1M、より好ましくは0.1M〜
0.5Mの濃度となるように溶解させる。このアルコキ
シド溶液に、水もしくは0.01M〜0.5M、より好
ましくは0.05M〜0.2Mアンモニア水または0.
01M〜1M、より好ましくは0.05M〜0.2M塩
酸を、2〜200M/金属アルコキシドの割合で添加
し、加水分解を行わせる。あるいは、0.01モルの金
属アルコキシドを、10ml〜1,000ml、より好
ましくは20ml〜100mlの水または0.1M〜
2.0M、より好ましくは0.5M〜1.5M塩酸に添
加し、加水分解を行わせる。
The method for preparing the sol will be described in a more specific example. A metal alkoxide is added to an alcohol or an aromatic hydrocarbon in an amount of 0.01 M to 1 M, more preferably 0.1 M to
Dissolve to a concentration of 0.5M. To this alkoxide solution, add water or 0.01M to 0.5M, more preferably 0.05M to 0.2M aqueous ammonia or 0.1M to 0.2M aqueous ammonia.
01M to 1M, more preferably 0.05M to 0.2M hydrochloric acid is added at a ratio of 2 to 200M / metal alkoxide to cause hydrolysis. Alternatively, 0.01 mole of metal alkoxide is added to 10 ml to 1,000 ml, more preferably 20 ml to 100 ml of water or 0.1 M to
It is added to 2.0M, more preferably 0.5M to 1.5M hydrochloric acid to cause hydrolysis.

【0022】両親媒性有機化合物としては、ノニオン
性、カチオン性およびアニオン性の各界面活性剤が使用
される。この両親媒性有機化合物は、水または有機溶媒
中に10%〜99%、好ましくは40%〜80%の割合
で添加して、水中または有機溶媒中でミセルを形成させ
る。両親媒性有機化合物を溶解させる有機溶媒として
は、アルコール、芳香族系炭化水素、長鎖炭化水素など
が使用される。ゲルの加熱処理の温度や時間は、金属酸
化物の種類によって異なるが、例えば700℃〜1,0
00℃の温度で数時間、加熱処理する。
As the amphiphilic organic compound, nonionic, cationic and anionic surfactants are used. This amphiphilic organic compound is added to water or an organic solvent at a ratio of 10% to 99%, preferably 40% to 80% to form micelles in water or an organic solvent. As the organic solvent for dissolving the amphiphilic organic compound, an alcohol, an aromatic hydrocarbon, a long-chain hydrocarbon, or the like is used. The temperature and time of the heat treatment of the gel vary depending on the type of the metal oxide.
Heat treatment at a temperature of 00 ° C. for several hours.

【0023】[0023]

【実施例】次に、この発明を適用した具体的な実施例に
ついて説明する。
Next, a specific embodiment to which the present invention is applied will be described.

【0024】〔実施例1〕ポリオキシエチレンソルビタ
ントリオレエート15gをデカノール30gに溶解させ
ることにより、A液を調製する。また、テトラエトキシ
シラン10mlをエタノール150mlに溶解させ、こ
の溶液を、エタノール150mlと水150mlおよび
アンモニア0.28gの混合溶液中に添加して、テトラ
エトキシシランを加水分解させ、その後、濃縮操作によ
りエタノールを除去して、SiOゾル(B液)を調製
する。
Example 1 A solution is prepared by dissolving 15 g of polyoxyethylene sorbitan trioleate in 30 g of decanol. Also, 10 ml of tetraethoxysilane was dissolved in 150 ml of ethanol, and this solution was added to a mixed solution of 150 ml of ethanol, 150 ml of water and 0.28 g of ammonia to hydrolyze the tetraethoxysilane, and then concentrated by ethanol. Is removed to prepare a SiO 2 sol (solution B).

【0025】A液とB液とを混合させ、その混合液に
1.5MNHCl水溶液5mlを添加して一晩放置さ
せた後、濾過操作を行い、濾過物をエタノールで洗浄し
乾燥させる。そして、得られた固形物を700℃の温度
で3時間、加熱処理する。これにより、粒径が300n
mで空隙率50%である球状SiO粒子が得られた。
The solution A and the solution B are mixed, 5 ml of a 1.5 M NH 4 Cl aqueous solution is added to the mixture, and the mixture is allowed to stand overnight. Then, a filtration operation is performed, and the filtrate is washed with ethanol and dried. Then, the obtained solid is heated at a temperature of 700 ° C. for 3 hours. Thereby, the particle size is 300 n.
As a result, spherical SiO 2 particles having a porosity of 50% were obtained.

【0026】〔実施例2〕流動パラフィン10gにソル
ビタンモノオレエート10gを溶解させ、この溶液を上
記B液と混合させる。この混合溶液に1.0MNH
l水溶液10gを添加して一晩放置させた後、濾過操作
を行い、濾過物をエタノールで洗浄し乾燥させる。そし
て、得られた固形物を700℃の温度で3時間、加熱処
理する。これにより、中心細細孔径が50nmで空隙率
70%であるSiO多孔質体が得られた。
Example 2 10 g of sorbitan monooleate was dissolved in 10 g of liquid paraffin, and this solution was mixed with the above solution B. 1.0 M NH 4 C was added to this mixed solution.
After adding 10 g of an aqueous solution and allowing the mixture to stand overnight, a filtration operation is performed, and the filtrate is washed with ethanol and dried. Then, the obtained solid is heated at a temperature of 700 ° C. for 3 hours. As a result, a porous SiO 2 body having a center fine pore diameter of 50 nm and a porosity of 70% was obtained.

【0027】〔実施例3〕セチルトリメチルアンモニウ
ムブロマイド5gを上記B液に溶解させ、この溶液をト
ルエン10g中に添加してW/O型(油中水滴)エマル
ジョンを形成する。このエマルジョン溶液をPET(ポ
リエチレンテレフタレート)基板にディップコーティン
グし、自然乾燥させる。この塗布および乾燥の操作を1
0回繰り返した後、基板を700℃の温度で3時間、加
熱処理する。これにより、基板上に約100nmの厚さ
のSiO層が積層したSiO膜が得られた。
Example 3 5 g of cetyltrimethylammonium bromide is dissolved in the above solution B, and this solution is added to 10 g of toluene to form a W / O type (water-in-oil) emulsion. This emulsion solution is dip-coated on a PET (polyethylene terephthalate) substrate and air-dried. This coating and drying operation is
After repeating 0 times, the substrate is heat-treated at a temperature of 700 ° C. for 3 hours. As a result, an SiO 2 film in which a SiO 2 layer having a thickness of about 100 nm was laminated on the substrate was obtained.

【0028】[0028]

【発明の効果】請求項1に係る発明の無機質ミクロ構造
体は、粒径が10nm〜1μmで、請求項2に係る発明
の無機質ミクロ構造体のように多孔質であり、狭い粒径
分布を有する粒子から構成されており、化粧品、CM
P、印刷用インクの顔料や染料、触媒などの材料として
極めて有用である。
The inorganic microstructure according to the first aspect of the present invention has a particle size of 10 nm to 1 μm, is porous like the inorganic microstructure of the second aspect, and has a narrow particle size distribution. Cosmetics, CM
P is extremely useful as a material for pigments, dyes, catalysts and the like in printing inks.

【0029】請求項3に係る発明の無機質ミクロ構造体
は、細孔径が10nm〜1μmである多数の細孔がマト
リックス状に形成され、狭い細孔径分布をもつ多孔質体
から構成されており、クロマトグラフィ用カラム、ガス
選択膜、分離膜、フィルタ、防音材、除震材、センサな
どの材料として極めて有用である。
The inorganic microstructure according to the third aspect of the present invention comprises a porous body having a large number of fine pores having a fine pore diameter of 10 nm to 1 μm formed in a matrix and having a narrow pore diameter distribution. It is extremely useful as a material for chromatography columns, gas selection membranes, separation membranes, filters, soundproofing materials, anti-vibration materials, sensors and the like.

【0030】請求項4に係る発明の無機質ミクロ構造体
は、各層の厚みが10nm〜1μmで、各層の厚みのば
らつきが小さい多層膜から構成されており、誘電多層
膜、電池の電極、センサなどの材料として極めて有用で
ある。
The inorganic microstructure of the invention according to claim 4 is composed of a multilayer film having a thickness of each layer of 10 nm to 1 μm and a small variation in the thickness of each layer, such as a dielectric multilayer film, a battery electrode, a sensor and the like. It is extremely useful as a material for.

【0031】請求項5および請求項6に係る各発明の製
造方法によると、出発原料となる金属化合物の金属の種
類を問わず、粒径が10nm〜1μmで多孔質であり狭
い粒径分布を有する粒子からなる無機質ミクロ構造体が
得られる。
According to the production method of each of the inventions according to claims 5 and 6, regardless of the kind of the metal of the metal compound as a starting material, the particle diameter is 10 nm to 1 μm, porous and narrow in particle diameter distribution. An inorganic microstructure composed of particles having the same is obtained.

【0032】請求項7および請求項8に係る各発明の製
造方法によると、細細孔径が10nm〜1μmで狭い細
孔径分布を有し所望する形状の多孔質体からなる無機質
ミクロ構造体が得られる。
According to the manufacturing method of each of the inventions according to the seventh and eighth aspects, an inorganic microstructure comprising a porous body having a fine pore diameter of 10 nm to 1 μm, a narrow pore diameter distribution, and a desired shape can be obtained. Can be

【0033】請求項9に係る発明の製造方法によると、
各層の厚みが10nm〜1μmであって各層の厚みのば
らつきが小さく所望する膜形態の多層膜からなる無機質
ミクロ構造体が得られる。
According to the manufacturing method of the ninth aspect,
The thickness of each layer is 10 nm to 1 μm, the thickness of each layer is small, and an inorganic microstructure composed of a multilayer film having a desired film form is obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B01J 20/10 B01J 20/10 A Fターム(参考) 4D006 GA01 GA41 MC03X NA39 NA46 NA51 4G065 AA05 AA06 BA15 BB01 BB02 CA04 CA21 EA10 4G066 AA14D AA22B AA32D AA52D AB01D AB06A AB06D AB18A AC22A BA03 BA05 BA09 BA20 BA22 FA14 FA21 4G072 AA28 AA41 BB05 BB09 CC01 CC05 DD05 DD06 HH30 JJ23 LL11 NN21 PP01 PP03 PP07 QQ06 RR05 TT01 UU15 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) // B01J 20/10 B01J 20/10 A F-term (reference) 4D006 GA01 GA41 MC03X NA39 NA46 NA51 4G065 AA05 AA06 BA15 BB01 BB02 CA04 CA21 EA10 4G066 AA14D AA22B AA32D AA52D AB01D AB06A AB06D AB18A AC22A BA03 BA05 BA09 BA20 BA22 FA14 FA21 4G072 AA28 AA41 BB05 BB09 CC01 CC05 DD05 DD06 HH30 JJ23 TT11 NN11 PP01 NN11 PP01

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属化合物を加水分解して得られるゾル
と両親媒性有機化合物とを含む溶液をゲル化させた後に
ゲルを加熱処理して得られ、粒径が10nm〜1μmで
ある粒子からなる無機質ミクロ構造体。
1. A method comprising: gelating a solution containing a sol obtained by hydrolyzing a metal compound and an amphiphilic organic compound; and then subjecting the gel to a heat treatment, wherein particles having a particle size of 10 nm to 1 μm are obtained. Inorganic microstructure.
【請求項2】 粒子が多孔質である請求項1記載の無機
質ミクロ構造体。
2. The inorganic microstructure according to claim 1, wherein the particles are porous.
【請求項3】 金属化合物を加水分解して得られるゾル
と両親媒性有機化合物とを含む溶液をゲル化させた後に
ゲルを加熱処理して得られ、細孔径が10nm〜1μm
である多数の細孔を有する多孔質体からなる無機質ミク
ロ構造体。
3. A solution containing a sol obtained by hydrolyzing a metal compound and an amphipathic organic compound is gelled, and then the gel is heat-treated, and has a pore diameter of 10 nm to 1 μm.
An inorganic microstructure comprising a porous body having a large number of pores.
【請求項4】 金属化合物を加水分解して得られるゾル
と両親媒性有機化合物とを含む溶液を基体の表面に塗布
し塗布膜をゲル化させる工程を複数回繰り返した後にゲ
ル膜を加熱処理して得られ、各層の厚みが10nm〜1
μmである多層膜からなる無機質ミクロ構造体。
4. A step of applying a solution containing a sol obtained by hydrolyzing a metal compound and an amphiphilic organic compound to the surface of a substrate and gelling the coating film a plurality of times, and then heating the gel film. And each layer has a thickness of 10 nm to 1
Inorganic microstructure comprising a multilayer film having a thickness of μm.
【請求項5】 請求項1または請求項2に記載された無
機質ミクロ構造体を製造する方法において、 加水分解可能な金属化合物の水溶液もしくは金属化合物
を加水分解して得られる水系のゾルと、有機溶媒中で両
親媒性有機化合物のミセルを形成した溶液とを混合させ
て、または、加水分解可能な金属化合物の水溶液もしく
は金属化合物を加水分解して得られる水系のゾルに両親
媒性有機化合物を溶解させた溶液と、有機溶媒とを混合
させて、水系のゾルを含むW/O型エマルジョンを形成
する工程と、 この工程で得られた溶液中のゾルをゲル化させる工程
と、 この工程で得られたゲルを加熱処理する工程と、を含む
ことを特徴とする無機質ミクロ構造体の製造方法。
5. The method for producing an inorganic microstructure according to claim 1, wherein an aqueous sol obtained by hydrolyzing an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or a metal compound; The amphiphilic organic compound is mixed with a solution in which a micelle of the amphiphilic organic compound is formed in a solvent, or an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or an aqueous sol obtained by hydrolyzing the metal compound. Mixing the dissolved solution with an organic solvent to form a W / O emulsion containing an aqueous sol; gelling the sol in the solution obtained in this step; Heating the obtained gel. A method for producing an inorganic microstructure, comprising:
【請求項6】 請求項1または請求項2に記載された無
機質ミクロ構造体を製造する方法において、 加水分解可能な金属化合物の溶液もしくは金属化合物を
加水分解して得られる溶剤系のゾルと、水中で両親媒性
有機化合物のミセルを形成した水溶液とを混合させて、
または、加水分解可能な金属化合物の溶液もしくは金属
化合物を加水分解して得られる溶剤系のゾルに両親媒性
有機化合物を溶解させた溶液と、水とを混合させて、溶
剤系のゾルを含むO/W型エマルジョンを形成する工程
と、 この工程で得られた溶液中のゾルをゲル化させる工程
と、 この工程で得られたゲルを加熱処理する工程と、を含む
ことを特徴とする無機質ミクロ構造体の製造方法。
6. The method for producing an inorganic microstructure according to claim 1 or 2, wherein a solution of a hydrolyzable metal compound or a solvent-based sol obtained by hydrolyzing the metal compound; Mixing with an aqueous solution forming micelles of an amphiphilic organic compound in water,
Alternatively, a solution of a hydrolyzable metal compound or a solution in which an amphipathic organic compound is dissolved in a solvent-based sol obtained by hydrolyzing a metal compound, and a mixture of water and a solvent-based sol are included. An inorganic material comprising: a step of forming an O / W emulsion; a step of gelling a sol in a solution obtained in this step; and a step of heat-treating the gel obtained in this step. A method for producing a microstructure.
【請求項7】 請求項3に記載された無機質ミクロ構造
体を製造する方法において、 加水分解可能な金属化合物の溶液もしくは金属化合物を
加水分解して得られる溶剤系のゾル中で両親媒性有機化
合物のミセルを形成した溶液と、水とを混合させて、ま
たは、加水分解可能な金属化合物の溶液もしくは金属化
合物を加水分解して得られる溶剤系のゾルと、両親媒性
有機化合物を溶解させた水とを混合させて、溶剤系のゾ
ルを含むW/O型エマルジョンを形成する工程と、 この工程で得られた溶液中のゾルをゲル化させる工程
と、 この工程で得られたゲルを加熱処理する工程と、を含む
ことを特徴とする無機質ミクロ構造体の製造方法。
7. The method for producing an inorganic microstructure according to claim 3, wherein the amphiphilic organic compound is dissolved in a solution of a hydrolyzable metal compound or a solvent-based sol obtained by hydrolyzing the metal compound. A solution in which a micelle of a compound is formed is mixed with water, or a solution of a hydrolyzable metal compound or a solvent-based sol obtained by hydrolyzing a metal compound, and an amphiphilic organic compound are dissolved. Forming a W / O emulsion containing a solvent-based sol by mixing the sol in the solution obtained in this step; and forming a gel in the solution obtained in this step. And b. Performing a heat treatment.
【請求項8】 請求項3に記載された無機質ミクロ構造
体を製造する方法において、 加水分解可能な金属化合物の水溶液もしくは金属化合物
を加水分解して得られる水系のゾル中で両親媒性有機化
合物のミセルを形成した溶液と、有機溶媒とを混合させ
て、または、加水分解可能な金属化合物の水溶液もしく
は金属化合物を加水分解して得られる水系のゾルと、両
親媒性有機化合物を溶解させた有機溶媒とを混合させ
て、水系のゾルを含むO/W型エマルジョンを形成する
工程と、 この工程で得られた溶液中のゾルをゲル化させる工程
と、 この工程で得られたゲルを加熱処理する工程と、を含む
ことを特徴とする無機質ミクロ構造体の製造方法。
8. The method for producing an inorganic microstructure according to claim 3, wherein the amphiphilic organic compound is contained in an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or in an aqueous sol obtained by hydrolyzing a metal compound. A solution in which micelles were formed and an organic solvent were mixed, or an aqueous sol obtained by hydrolyzing an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or a metal compound, and an amphiphilic organic compound were dissolved. Mixing an organic solvent to form an O / W emulsion containing an aqueous sol; gelling the sol in the solution obtained in this step; heating the gel obtained in this step A method of producing an inorganic microstructure.
【請求項9】 請求項4に記載された無機質ミクロ構造
体を製造する方法において、 加水分解可能な金属化合物の水溶液もしくは金属化合物
を加水分解して得られる水系のゾルと、有機溶媒中で両
親媒性有機化合物のミセルを形成した溶液とを混合させ
て、または、加水分解可能な金属化合物の水溶液もしく
は金属化合物を加水分解して得られる水系のゾルに両親
媒性有機化合物を溶解させた溶液と、有機溶媒とを混合
させて、水系のゾルを含むエマルジョンを形成する工程
と、 この工程で得られた溶液を基体の表面に塗布し塗布膜中
のゾルをゲル化させ、この塗布およびゲル化の操作を複
数回繰り返して、複数層のゲル膜を形成する工程と、 この工程で得られたゲル膜を加熱処理する工程と、を含
むことを特徴とする無機質ミクロ構造体の製造方法。
9. The method for producing an inorganic microstructure according to claim 4, wherein the aqueous sol obtained by hydrolyzing the metal compound or an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound is mixed with an aqueous sol obtained by hydrolyzing the metal compound. A solution in which an amphiphilic organic compound is dissolved in an aqueous sol obtained by mixing an aqueous solution of a hydrolyzable metal compound or an aqueous sol obtained by hydrolyzing a metal compound, And mixing an organic solvent to form an emulsion containing an aqueous sol; applying the solution obtained in this step to the surface of a substrate to gel the sol in the coating film; A step of forming a plurality of layers of gel films by repeating the conversion operation a plurality of times, and a step of heat-treating the gel films obtained in this step. Production method.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005177554A (en) * 2003-12-16 2005-07-07 Kyocera Corp Fluid separating filter
JP2007063232A (en) * 2005-09-02 2007-03-15 Kyoritsu Kagaku Sangyo Kk Composite material of inorganic nano-particle
JP2013518801A (en) * 2010-02-08 2013-05-23 モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・インク High-purity metal oxide particles and method for producing materials produced thereby
JP2014527094A (en) * 2011-06-28 2014-10-09 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Process for preparing photoresponsive hybrid organic-inorganic particles

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005177554A (en) * 2003-12-16 2005-07-07 Kyocera Corp Fluid separating filter
JP4511165B2 (en) * 2003-12-16 2010-07-28 京セラ株式会社 Fluid separation filter
JP2007063232A (en) * 2005-09-02 2007-03-15 Kyoritsu Kagaku Sangyo Kk Composite material of inorganic nano-particle
JP2013518801A (en) * 2010-02-08 2013-05-23 モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・インク High-purity metal oxide particles and method for producing materials produced thereby
JP2014527094A (en) * 2011-06-28 2014-10-09 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Process for preparing photoresponsive hybrid organic-inorganic particles

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