JP2003292818A - Aqueous slurry of silica-coated zinc oxide fine particle and polymer composition - Google Patents

Aqueous slurry of silica-coated zinc oxide fine particle and polymer composition

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JP2003292818A
JP2003292818A JP2003019783A JP2003019783A JP2003292818A JP 2003292818 A JP2003292818 A JP 2003292818A JP 2003019783 A JP2003019783 A JP 2003019783A JP 2003019783 A JP2003019783 A JP 2003019783A JP 2003292818 A JP2003292818 A JP 2003292818A
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silica
zinc oxide
oxide fine
fine particles
coated zinc
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Nobuaki Ishii
伸晃 石井
Koichi Wada
紘一 和田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zinc oxide fine particle which has a restraint substrate- degradation due to its catalytic activity without losing the UV shielding ability of zinc oxide, and has an excellent dispersion stability in aqueous media due to its restraint zinc-ion-elution and its slurry, and to provide a polymer composi tion, a molded item having an optical function and a structural body having an optical function using them. <P>SOLUTION: This silica-coated zinc oxide fine particle which has a surface coated with a specific dense silica thin film, an average primary particle size of 5-200 nm and a silica thin film having a thickness of 0.5-100 nm. The aqueous slurry is obtained by dispersing this zinc oxide fine particle. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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】本発明は、紫外線吸収能、透
明性等の光機能性を有する材料に関し、酸化亜鉛粉体及
びをそれを含有する水系スラリーとそれらを用いた重合
体組成物、塗工剤、光機能性成形体、光機能性構造体に
関し、特に繊維や紙やプラスチック表面への水系コーテ
ィング剤、あるいは塗料など形態で使用するのに適した
用途に関するものである。更には、高分散性を有し紫外
線遮蔽能が高く、しかも光触媒活性の低い耐候性、安定
性、安全性に優れた重合体組成物、塗工剤、光機能性成
型体、光機能性構造体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a material having photofunctionality such as ultraviolet absorption ability and transparency, and relates to zinc oxide powder, an aqueous slurry containing the same, a polymer composition using the same, and a coating composition. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an industrial agent, an optical functional molded article, and an optical functional structure, and more particularly to an application suitable for use in the form of an aqueous coating agent for fibers, paper or plastic surfaces, or a paint. Furthermore, a polymer composition having high dispersibility, high UV shielding ability, low photocatalytic activity, stability, and safety, a coating agent, a photofunctional molding, and a photofunctional structure. It is about the body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、紫外線遮蔽能、透明性等の光機能
性を有する材料には、紫外線吸収能を有する有機系材料
及び無機系材料が配合されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an organic material and an inorganic material having an ultraviolet absorbing ability have been blended with a material having an optical functionality such as an ultraviolet ray shielding ability and transparency.

【0003】有機系紫外線吸収剤としては、ベンゾフェ
ノン系、ベンゾトリアゾール系、サルチレート系、置換
アクリロニトリル系等の有機系紫外線吸収剤が知られて
いる。しかし、これら有機系紫外線吸収剤を安全に使用
するため配合量に上限がある。また、熱可塑性樹脂等に
添加する場合には、有機系紫外線吸収剤の耐熱性に劣る
ことから成形時に分解し発煙を生じたり、成形後も経時
的にブリードアウトしてきたり、紫外線の吸収に伴い分
解するといった安定性、安全性上の問題がある。
Known organic ultraviolet absorbers include benzophenone-based, benzotriazole-based, salicylate-based, and substituted acrylonitrile-based ultraviolet absorbers. However, there is an upper limit to the blending amount for safely using these organic ultraviolet absorbers. Further, when added to a thermoplastic resin or the like, the organic ultraviolet absorber is inferior in heat resistance, so that it decomposes at the time of molding to generate smoke, or bleeds out over time after molding, or due to absorption of ultraviolet rays. There are stability and safety problems such as decomposition.

【0004】一方、無機系紫外線吸収剤としては、例え
ば特許文献1〜5にあるように、金属酸化物として酸化
チタン、酸化亜鉛、酸化第二鉄、酸化セリウムなどが挙
げられる。特に酸化チタン、酸化亜鉛が広く使用されて
きている。これらは安定で毒性も低く、固体であるため
各種有機系素材中での移行性が無いといった特徴を有す
るが、以下の様な問題点のうち一つもしくは両方を有し
ている。第1は、これらの金属酸化物は比較的粒子径が
大きいと紫外線を吸収・散乱させるだけでなく、可視光
をも散乱してしまい、これらを用いた有機系複合素材は
ややもすると白くなったり、ヘイズが大きくなってしま
い商品価値として著しく低下してしまう等の問題であ
る。第2は、これらの金属酸化物を超微粒子化すること
により上記の可視光透明性を改善することが可能である
が、一方で比表面積の増大に伴い光触媒活性や金属イオ
ン溶出性が著しく増大してしまう点である。これらの問
題点を解決するため、金属酸化物に対し 従来より種々
の表面処理、例えばアルミナ被覆、更には疎水化処理等
が施されている。しかし、これらの処理では光触媒活性
や金属イオン溶出性を抑制する効果が不十分であり、金
属酸化物微粒子による有機系素材の劣化を回避できず、
実用的な耐久性が不十分であった。例えば、ポリエステ
ル、ポリアミド等は分解しやすい上、亜鉛等の金属イオ
ンと反応し劣化しやすい性質を有するため、金属酸化物
微粒子をこれらの樹脂には配合できなかった。また、こ
れらの樹脂は成形加工温度が高いため有機紫外線吸収剤
の使用も困難である。
On the other hand, examples of inorganic ultraviolet absorbers include titanium oxide, zinc oxide, ferric oxide, and cerium oxide as metal oxides, as described in Patent Documents 1 to 5, for example. In particular, titanium oxide and zinc oxide have been widely used. These are stable and have low toxicity, and since they are solids, they have no characteristic of migration in various organic materials, but they have one or both of the following problems. First, these metal oxides not only absorb and scatter ultraviolet rays when their particle size is relatively large, but also scatter visible light, and the organic composite materials using them become a little white. Or, the haze becomes large and the commercial value is remarkably reduced. Secondly, it is possible to improve the visible light transparency by making these metal oxides into ultrafine particles, but on the other hand, the photocatalytic activity and metal ion elution properties are significantly increased with the increase of the specific surface area. That is the point. In order to solve these problems, various surface treatments such as alumina coating and further hydrophobizing treatment have been conventionally performed on metal oxides. However, in these treatments, the effect of suppressing photocatalytic activity and metal ion elution properties is insufficient, and deterioration of the organic material due to metal oxide fine particles cannot be avoided,
Practical durability was insufficient. For example, polyester, polyamide and the like are easily decomposed and have a property of easily reacting with metal ions such as zinc to be deteriorated, so that the metal oxide fine particles cannot be blended with these resins. In addition, since these resins have high molding and processing temperatures, it is difficult to use organic ultraviolet absorbers.

【0005】上記問題点について更に詳しく説明する。
酸化チタンは、光吸収による励起が間接遷移であるため
超微粒子化すると最大吸収波長が短波長側へシフトして
しまう。そのため、UVA(320〜400nm)とU
VB(280〜320nm)に対して有機系素材に充分
な紫外線防御能を付与するには酸化チタンを高濃度で配
合する必要がある。しかし、このような高配合では有機
系素材に白さが目立ってしまい、外観が損なわれるとい
う問題が生じる。さらに、光触媒活性により有機系素材
自体のの劣化を引き起こしてしまう。
The above problems will be described in more detail.
Since the excitation due to light absorption is an indirect transition, the maximum absorption wavelength of titanium oxide shifts to the short wavelength side when it is made into ultrafine particles. Therefore, UVA (320-400 nm) and U
In order to provide the organic material with sufficient UV protection against VB (280 to 320 nm), it is necessary to mix titanium oxide in a high concentration. However, with such a high content, the whiteness of the organic material becomes conspicuous and the appearance is impaired. Further, the photocatalytic activity causes deterioration of the organic material itself.

【0006】一方、酸化亜鉛は酸化チタンに比べ、UV
A遮蔽性及び透明性に優れ、光吸収による励起が直接遷
移であるため超微粒子化しても最大吸収波長のシフトが
無く、紫外線吸収能と透明性を高めることができるた
め、近年その使用量が伸びてきている。しかし、単位質
量当たりの紫外線防御能、特にUVB防御能が酸化チタ
ンに比較して低いため、充分な紫外線防御能を得るため
には、酸化チタン以上に高濃度に配合する必要があり、
やはり光触媒活性による有機系素材の劣化を引き起こす
うえ、更には亜鉛イオンの溶出による凝集を生じる。ま
た酸化亜鉛の取り扱い易さから、酸化亜鉛微粒子とバイ
ンダーを混合した塗料又はコーティング剤が開発されて
いるが紫外線遮蔽能を高めるためには分散性に優れるて
いることが必要である。特に近年の有機溶剤の排出規制
の動向が強まる中、塗料及びコーティング剤においても
水性化が進められてきているが、酸化亜鉛粒子を水系溶
媒に分散させようとすると上述の亜鉛イオンの溶出およ
び不純物として含むCaイオン、Mgイオンの溶出によ
り酸化亜鉛粒子の凝集・ゲル化が生じ、塗料化・コーテ
ィング剤化が困難であった。
On the other hand, zinc oxide is more UV than titanium oxide.
A Because of its excellent shielding property and transparency, and because the excitation by light absorption is a direct transition, there is no shift in the maximum absorption wavelength even if it is made into ultrafine particles, and it is possible to increase the ultraviolet absorption capacity and transparency, so the amount used in recent years has been It is growing. However, since the UV protection ability per unit mass, especially the UVB protection ability is lower than that of titanium oxide, in order to obtain sufficient UV protection ability, it is necessary to mix at a higher concentration than titanium oxide,
After all, it causes deterioration of the organic material due to photocatalytic activity, and further causes aggregation due to elution of zinc ions. Further, a paint or coating agent in which zinc oxide fine particles and a binder are mixed has been developed in view of easy handling of zinc oxide, but it is required to have excellent dispersibility in order to enhance the ultraviolet shielding ability. In particular, with the recent trend of emission control of organic solvents, water-based paints and coating agents have been promoted, but when zinc oxide particles are dispersed in an aqueous solvent, the above-mentioned zinc ion elution and impurities are caused. As a result of the elution of Ca ions and Mg ions contained as, the zinc oxide particles aggregated and gelled, and it was difficult to make them into paints and coating agents.

【0007】[0007]

【特許文献1】特開平5−97165号公報[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-97165

【特許文献2】特開平5―97156号公報[Patent Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-97156

【特許文献3】特開平6―297630号公報[Patent Document 3] JP-A-6-297630

【特許文献4】特開平7―149520号公報[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-149520

【特許文献5】特開平8―59890号公報[Patent Document 5] Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-59890

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような従来技術の問題点に鑑み、酸化亜鉛の紫外線遮
蔽能を損なうことなく、光触媒活性抑制と亜鉛溶出抑制
が充分なされ、それと同時に分散安定性に優れる酸化亜
鉛微粒子及びその水系スラリーならびにそれらを用いた
重合体組成物、塗料(インキ)、塗工剤、光機能性成形
体、光機能性構造体を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to sufficiently suppress the photocatalytic activity and the zinc elution without impairing the ultraviolet shielding ability of zinc oxide. At the same time, the present invention provides zinc oxide fine particles having excellent dispersion stability, an aqueous slurry thereof, and a polymer composition, a coating (ink), a coating agent, an optical functional molding, and an optical functional structure using the same.

【0009】特に本発明は、繊維、紙、プラスチック素
材への表面塗布、または該素材への練り混み、あるいは
塗料組成物への使用において優れた光機能性と耐久性及
び分散安定性とを有する酸化亜鉛粉体及びスラリーを提
供する。
In particular, the present invention has excellent optical functionality, durability and dispersion stability in surface application to or kneading into fibers, paper or plastic materials, or use in coating compositions. Provide zinc oxide powder and slurry.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するため鋭意研究を重ねた結果、酸化亜鉛微粒子
の表面が特定の緻密なシリカ薄膜で被覆された、平均一
次粒子径が5〜200nm、シリカ薄膜の膜厚が0.5
〜100nmであるシリカ被覆酸化亜鉛微粒子が水系溶
媒に高濃度に分散させても、亜鉛イオン、Caイオン、
Mgイオンの溶出を伴わず、凝集・ゲル化することなく
良好な分散安定性を有することを見いだした。そして、
そのシリカ被覆酸化亜鉛微粒子の水系スラリーの良好な
分散性に依存した高紫外線防御能と高透明性を重合体組
成物、塗工剤、更には光機能性成形体、光機能性構造体
に適用することができ、更には有機系素材を劣化させる
ことなく紫外線防御能を長期にわたって維持できること
を見いだし、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventor has found that the surface of zinc oxide fine particles is covered with a specific dense silica thin film, and the average primary particle diameter is 5 to 200 nm, the thickness of the silica thin film is 0.5
Even if silica-coated zinc oxide fine particles having a particle size of up to 100 nm are dispersed in an aqueous solvent at a high concentration, zinc ions, Ca ions,
It has been found that it has good dispersion stability without agglomeration and gelation, without elution of Mg ions. And
The high UV protection and high transparency depending on the good dispersibility of the silica-based zinc oxide fine particles in an aqueous slurry are applied to a polymer composition, a coating agent, an optical functional molding and an optical functional structure. It was found that the UV protection ability can be maintained for a long period of time without degrading the organic material, and the present invention has been completed.

【0011】即ち、本発明は、以下[1]〜[28]に
関する。 [1] 表面をシリカにより被覆されたシリカ被覆酸化
亜鉛微粒子を含有することを特徴とする水系スラリー。 [2] シリカ被覆酸化亜鉛微粒子を1〜80質量%含
有することを特徴とする[1]に記載の水系スラリー。 [3] シリカ膜厚が0.5〜100nmであるシリカ
被覆酸化亜鉛微粒子を含有することを特徴とする[1]
または[2]に記載の水系スラリー。 [4] シリカ被覆酸化亜鉛微粒子の平均一次粒子径が
5〜200nmであることを特徴とする[1]ないし
[3]のいずれかに記載の水系スラリー。 [5] シリカ被覆酸化亜鉛微粒子の平均凝集粒径(当
該水系スラリー中での分散粒径)が0.5μm以下であ
ることを特徴とする[1]ないし[4]のいずれか一つ
に記載の水系スラリー。 [6] シリカ膜の1150〜1250cm-1と100
0〜1100cm-1における赤外吸収スペクトルの吸収
ピーク強度の比I(I=I1/I2:I1は1150〜1
250cm-1の吸収ピーク強度、I2は1000〜11
00cm-1の吸収ピーク強度)が、0.2以上であり、
且つシリカ膜の屈折率が1.435以上であるシリカ被
覆酸化亜鉛微粒子を含有することを特徴とする[1]な
いし[5]のいずれか一つに記載の水系スラリー。 [7] 水分散中でのCa2+、Mg2+及びZn2+イオン
の溶出量が1ppm以下であることを特徴とする[1]
ないし[6]のいずれかに記載の水系スラリー。 [8] B型粘度計にて測定した粘度(25℃)が50
mPa・sで以下あることを特徴とする[1]ないし
[7]のいずれか一つに記載の水系スラリー。 [9] テトラリン自動酸化法により測定したシリカ被
覆酸化亜鉛微粒子の光触媒活性度が60Pa/min.
以下であることを特徴とする[1]ないし[8]のいず
れか一つに記載の水系スラリー。
That is, the present invention relates to the following [1] to [28]. [1] An aqueous slurry containing silica-coated zinc oxide fine particles whose surface is coated with silica. [2] The aqueous slurry according to [1], which contains 1 to 80 mass% of silica-coated zinc oxide fine particles. [3] A silica-coated zinc oxide fine particle having a silica film thickness of 0.5 to 100 nm is contained [1]
Alternatively, the aqueous slurry according to [2]. [4] The aqueous slurry according to any one of [1] to [3], wherein the silica-coated zinc oxide fine particles have an average primary particle diameter of 5 to 200 nm. [5] The average agglomerated particle size (dispersed particle size in the aqueous slurry) of the silica-coated zinc oxide particles is 0.5 μm or less, [1] to [4] Water based slurry. [6] 1150 to 1250 cm −1 and 100 of silica film
The ratio I (I = I 1 / I 2 : I 1 of the absorption peak intensities of the infrared absorption spectrum at 0 to 1100 cm −1 is 1150 to 1
Absorption peak intensity at 250 cm −1 , I 2 of 1000 to 11
Absorption peak intensity at 00 cm −1 ) is 0.2 or more,
Further, the aqueous slurry according to any one of [1] to [5], which contains silica-coated zinc oxide fine particles having a silica film having a refractive index of 1.435 or more. [7] The elution amount of Ca 2+ , Mg 2+ and Zn 2+ ions in water dispersion is 1 ppm or less [1]
To the aqueous slurry according to any one of [6]. [8] The viscosity (25 ° C.) measured by a B-type viscometer is 50.
The water-based slurry according to any one of [1] to [7], which has the following mPa · s. [9] The photocatalytic activity of silica-coated zinc oxide fine particles measured by the tetralin autoxidation method is 60 Pa / min.
The aqueous slurry according to any one of [1] to [8], characterized in that:

【0012】[10] サンセットイエロー法により測
定されるシリカ被覆酸化亜鉛微粒子の色素退色速度(Δ
ABS490/hr)が0.1以下であることを特徴とす
る[1]ないし[9]のいずれか一つに記載の水系スラ
リー。 [11] パラソール法により測定されるシリカ被覆酸
化亜鉛微粒子の有機紫外線吸収剤分解速度(ΔABS
340/hr)が0.01以下であることを特徴とする
[1]ないし[10]のいずれか一つに記載の水系スラ
リー。 [12] パラメトキシ桂皮酸エチルヘキシル法により
測定されるシリカ被覆酸化亜鉛微粒子の有機紫外線吸収
剤分解率が5%以下であることを特徴とする[1]ない
し[11]のいずれか一つに記載の水系スラリー。 [13] pHが5〜9であることを特徴とする[1]
ないし[12]のいずれか一つに記載の水系スラリー。 [14] 1)有機基及びハロゲンを含まない珪酸または前記珪酸
を産生し得る前駆体 2)水 3)アルカリ 4)有機溶媒 を含有するシリカ被膜形成用組成物に酸化亜鉛微粒子又
は酸化亜鉛ゾルを接触させ、水/有機溶媒比(容量比)
を0.1〜10の範囲及び珪酸濃度を0.0001〜5
モル/リットルの範囲で使用し、前記接触により酸化亜
鉛の表面にシリカを選択的に沈着せしめることを特徴と
するシリカ被覆酸化亜鉛微粒子を含有する水系スラリー
の製造方法。 [15] [1]ないし[13]のいずれか一項に記載
の水系スラリーを用いることを特徴とする塗工剤。 [16] [1]ないし[13]のいずれか一項に記載
の水系スラリーを乾燥して得られるシリカ被覆酸化亜鉛
微粒子および有機重合体を含むことを特徴とする有機重
合体組成物。 [17] 有機重合体が、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂、合成樹脂、天然樹脂、親水性高分子からなる群より
選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする[1
6]に記載の有機重合体組成物。 [18] シリカ被覆酸化亜鉛微粒子の濃度が、前記有
機重合体組成物全質量中0.1〜50質量%の範囲であ
ることを特徴とする[16]または[17]に記載の有
機重合体組成物。 [19] [16]ないし[18]のいずれか一項に記
載の有機重合体組成物を成形してなることを特徴とする
光機能性成形体。
[10] Dye fading rate of silica-coated zinc oxide fine particles (Δ
ABS 490 / hr) is 0.1 or less, The aqueous slurry according to any one of [1] to [9]. [11] Decomposition rate of organic ultraviolet absorber of silica-coated zinc oxide fine particles measured by the parasol method (ΔABS
340 / hr) is 0.01 or less, The aqueous slurry according to any one of [1] to [10]. [12] The organic UV absorber decomposition rate of silica-coated zinc oxide fine particles measured by an ethylhexyl paramethoxycinnamate method is 5% or less, [1] to [11] Aqueous slurry. [13] The pH is 5 to 9 [1]
To the aqueous slurry according to any one of [12] to [12]. [14] 1) Silicic acid containing no organic group and halogen or a precursor capable of producing the silicic acid 2) Water 3) Alkali 4) Zinc oxide fine particles or zinc oxide sol is added to a silica film forming composition containing an organic solvent. Contact, water / organic solvent ratio (volume ratio)
Of 0.1 to 10 and silicic acid concentration of 0.0001 to 5
A method for producing an aqueous slurry containing silica-coated zinc oxide fine particles, wherein silica is selectively deposited on the surface of zinc oxide by the contact in the range of mol / liter. [15] A coating agent comprising the aqueous slurry according to any one of [1] to [13]. [16] An organic polymer composition comprising silica-coated zinc oxide fine particles obtained by drying the aqueous slurry according to any one of [1] to [13] and an organic polymer. [17] The organic polymer is at least one selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a synthetic resin, a natural resin, and a hydrophilic polymer [1
[6] The organic polymer composition as described in [6]. [18] The organic polymer as described in [16] or [17], wherein the concentration of the silica-coated zinc oxide fine particles is in the range of 0.1 to 50 mass% in the total mass of the organic polymer composition. Composition. [19] An optical functional molded product obtained by molding the organic polymer composition according to any one of [16] to [18].

【0013】[20] [19]に記載の光機能性成形
体の形態が、繊維またはフィルム、シート、紙、織布ま
たは不織布であることを特徴とする光機能性成形体。 [21] [16]ないし[18]のいずれか一項に記
載の有機重合体組成物を含む塗料。 [22]塗料が、オフセットインキ、ブリキインキ、ド
ライオフセットインキ、凸版インキ、グラビアインキ、
フレキソインキ、スクリーンインキからなる群から選ば
れた1種であることを特徴とする[21]に記載の塗
料。 [23]塗料が、色材、樹脂、溶剤を含むインキであっ
て、溶剤が水または/及び親水性有機溶媒であることを
特徴とする[22]に記載の塗料。 [24][22]または[23]に記載の塗料を用い
て、形成された塗膜。 [25][22]または[23]に記載の塗料を用いて
印刷された塗膜を表面に形成する包装用フィルム。 [26] [1]ないし[13]のいずれか一項に記載
の水系スラリーを乾燥して得られるシリカ被覆酸化亜鉛
微粒子を表面に具備する光機能性構造体。 [27] 表面をシリカにより被覆されたシリカ被覆酸
化亜鉛微粒子を含有するスラリー。 [28] [1]ないし[13]のいずれか一項に記載
の水系スラリーを乾燥して得られるシリカ被覆酸化亜鉛
微粒子。
[20] An optical functional molded product according to [19], characterized in that the form of the optical functional molded product is fiber or film, sheet, paper, woven fabric or nonwoven fabric. [21] A paint containing the organic polymer composition according to any one of [16] to [18]. [22] Paints are offset ink, tinplate ink, dry offset ink, letterpress ink, gravure ink,
The paint according to [21], which is one kind selected from the group consisting of flexographic ink and screen ink. [23] The paint according to [22], wherein the paint is an ink containing a coloring material, a resin, and a solvent, and the solvent is water or / and a hydrophilic organic solvent. [24] A coating film formed using the coating material according to [22] or [23]. [25] A packaging film which forms a coating film printed with the coating material according to [22] or [23] on the surface. [26] An optical functional structure having on its surface silica-coated zinc oxide fine particles obtained by drying the aqueous slurry according to any one of [1] to [13]. [27] A slurry containing silica-coated zinc oxide fine particles whose surface is coated with silica. [28] Silica-coated zinc oxide fine particles obtained by drying the aqueous slurry according to any one of [1] to [13].

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
てさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定され
るものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited thereto.

【0015】本発明のシリカ被覆酸化亜鉛微粒子は、少
なくとも 1)有機基およびハロゲンを含まない珪酸または前記珪
酸を産生し得る前駆体 2)水 3)アルカリ 4)有機溶媒 を含有するシリカ被膜形成用組成物であって、好ましく
は水/有機溶媒比が容量比で0.1〜10の範囲であ
り、かつ珪素濃度が0.0001〜5モル/リットルの
範囲であるシリカ被膜形成用組成物に、一次粒子径の平
均が5nm〜200nmである原料酸化亜鉛粒子を接触
させて酸化亜鉛粒子の表面に緻密なシリカを選択的に被
覆せしめる方法により得られるシリカ被覆酸化亜鉛を用
いることができる。このようにして形成されたシリカ膜
は、基材の酸化亜鉛粒子の複雑な形状にも付き回りがよ
く、0.5nm程度の薄い被膜であっても被覆性が良好
で光触媒活性を隠蔽する能力が高い。また、アルカリ金
属の含有量が極めて少ないシリカ被膜とすることができ
るので、高温多湿雰囲気下においてもシリカ膜が溶解し
ないでシリカ被覆酸化亜鉛の物性が変化しないという特
徴を有する。
The silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention are used for forming a silica film containing at least 1) silicic acid containing no organic group and halogen or a precursor capable of producing the silicic acid 2) water 3) alkali 4) an organic solvent. A composition for forming a silica film, wherein the water / organic solvent ratio is preferably in the range of 0.1 to 10 by volume and the silicon concentration is in the range of 0.0001 to 5 mol / liter. It is possible to use silica-coated zinc oxide obtained by a method of bringing raw zinc oxide particles having an average primary particle diameter of 5 nm to 200 nm into contact with each other to selectively coat the surface of the zinc oxide particles with dense silica. The silica film formed in this manner adheres well to the complicated shape of the zinc oxide particles of the base material, and even if it is a thin film of about 0.5 nm, it has good coverage and the ability to mask the photocatalytic activity. Is high. Further, since a silica coating film having an extremely small content of alkali metal can be formed, the silica coating film does not dissolve even in a high temperature and high humidity atmosphere, and the physical properties of the silica-coated zinc oxide do not change.

【0016】本発明において、シリカ被膜形成用組成物
に用いられる珪酸とは、例えば化学大辞典(共立出版株
式会社 昭和44年3月15日発行、第七刷)の『珪
酸』の項に示される、オルト珪酸およびその重合体であ
る、メタ珪酸、メソ珪酸、メソ三珪酸、メソ四珪酸等を
示す。珪酸は有機基あるいはハロゲンを含まない。
In the present invention, the silicic acid used in the composition for forming a silica film is shown, for example, in the section "Silicic acid" in the Chemical Dictionary (Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., March 15, 1972, No. 7). Orthosilicic acid and its polymers, such as metasilicic acid, mesosilicic acid, mesotrisilicic acid, and mesotetrasilicic acid. Silicic acid contains no organic groups or halogens.

【0017】本発明の珪酸は、例えばテトラアルコキシ
シラン(Si(OR)4、式中Rは炭化水素基、特にC1
〜C6の脂肪族基)、具体的にはテトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシラ
ン、テトライソプロポキシシラン、テトラn−ブトキシ
シラン等の珪酸を産生し得る前駆体に、水、アルカリ、
有機溶媒を添加、撹拌し、加水分解反応を進めることに
より得ることができる。この方法は取扱いあるいは操作
が容易で実用的であり好ましい。中でもテトラエトキシ
シランは好ましい材料である。なお、下記式 XnSi(OH)4-n (式中、Xは炭化水素基、ハロゲン、水素、nは1,2
又は3の整数である。)で表される炭化水素基、ハロゲ
ン又は水素のような疎水性基を有する化合物は本発明で
用いる珪酸を産生し得る前駆体とは異なる。従って、ト
リアルコキシアルキルシラン、ジアルコキシアルキルジ
アルキルシラン、トリアルコキシシラン、ジアルコキシ
シラン、などは前駆体として適当ではない。
The silicic acid of the present invention is, for example, tetraalkoxysilane (Si (OR) 4 ), wherein R is a hydrocarbon group, especially C 1
~ C 6 aliphatic group), specifically, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra n-butoxysilane, etc. to a precursor capable of producing silicic acid, water, alkali,
It can be obtained by adding an organic solvent, stirring and advancing the hydrolysis reaction. This method is preferable because it is easy to handle or operate and is practical. Among them, tetraethoxysilane is a preferable material. In addition, the following formula X n Si (OH) 4-n (wherein, X is a hydrocarbon group, halogen, hydrogen, and n is 1 or 2,
Or an integer of 3. The compound having a hydrophobic group such as a hydrocarbon group, halogen or hydrogen represented by) is different from the precursor capable of producing silicic acid used in the present invention. Therefore, trialkoxyalkylsilanes, dialkoxyalkyldialkylsilanes, trialkoxysilanes, dialkoxysilanes, etc. are not suitable as precursors.

【0018】また、テトラハロゲン化シランに水、アル
カリ、有機溶媒を添加し、加水分解する方法や、水ガラ
スにアルカリ、有機溶媒を添加する方法、または水ガラ
スを陽イオン交換樹脂にて処理し、アルカリ、有機溶媒
を添加する方法を用いても珪酸を含む組成物を得ること
ができる。珪酸の原料として用いるテトラアルコキシシ
ラン、テトラハロゲン化シランおよび水ガラスに特に制
限はなく、工業用または試薬として広く一般に用いられ
ているものでよいが、好ましくはより高純度のものが適
している。また本発明におけるシリカ被膜形成用組成物
には、上記珪酸の原料の未反応物を含んでいても構わな
い。
Further, water, an alkali and an organic solvent are added to the tetrahalogenated silane to hydrolyze, a method of adding an alkali and an organic solvent to the water glass, or the water glass is treated with a cation exchange resin. A composition containing silicic acid can also be obtained by the method of adding an alkali, an organic solvent. There is no particular limitation on tetraalkoxysilane, tetrahalogenated silane and water glass used as a raw material for silicic acid, and those widely used in industry or as a reagent may be used, but those of higher purity are preferable. Further, the silica film forming composition in the present invention may contain an unreacted material of the above-mentioned silicic acid raw material.

【0019】シリカ被膜形成用組成物中の珪酸の量には
特に制限はないが、好ましくは珪素濃度として0.00
01〜5モル/リットルであり、より好ましくは0.0
01〜5モル/リットルの範囲である。珪素濃度が0.
0001モル/リットル未満ではシリカ被膜の形成速度
が極めて遅いため実用的ではない。また珪素濃度が5モ
ル/リットルを超えると、被膜を形成せずにシリカ粒子
が組成物中に生成する場合があり好ましくない。
The amount of silicic acid in the silica film-forming composition is not particularly limited, but is preferably 0.000 as a silicon concentration.
01 to 5 mol / liter, more preferably 0.0
It is in the range of 01 to 5 mol / liter. Silicon concentration is 0.
If it is less than 0001 mol / liter, the rate of formation of the silica coating is extremely slow, which is not practical. Further, if the silicon concentration exceeds 5 mol / liter, silica particles may be formed in the composition without forming a film, which is not preferable.

【0020】珪素濃度は、珪酸の原料、例えばテトラエ
トキシシランの添加量より算出できるが、シリカ被膜形
成用組成物の原子吸光分析により測定することもでき
る。測定に際しては、珪素の波長251.6nmのスペ
クトルを分析線とし、フレームは、アセチレン/亜酸化
窒素によるものを用いるとよい。
The silicon concentration can be calculated from the amount of silicic acid added, for example, tetraethoxysilane, but can also be measured by atomic absorption spectrometry of the silica film forming composition. At the time of measurement, it is preferable to use a spectrum of silicon having a wavelength of 251.6 nm as an analysis line and a frame made of acetylene / nitrous oxide.

【0021】シリカ被膜形成用組成物に用いる水に、特
に限定はないが、水中に異物粒子が含まれると製品中に
不純物として混入することがあるため、好ましくは濾過
等により粒子を除去した水を用いる。
The water used in the composition for forming a silica film is not particularly limited, but if foreign matter particles are contained in water, they may be mixed as impurities in the product. Therefore, water from which particles have been removed by filtration or the like is preferable. To use.

【0022】シリカ被膜形成用組成物に用いる水は、水
/有機溶媒比が容量比で0.1〜10の範囲で使用する
ことが好ましい。水/有機溶媒比が容量比でこの範囲を
外れると、成膜できなかったり、成膜速度が極端に落ち
る場合がある。さらに好ましくは、水/有機溶媒比が容
量比で0.1〜0.5の範囲である。水/有機溶媒比が
容量比で0.1〜0.5の範囲においては、用いるアル
カリの種類は限定されないが、水/有機溶媒比が容量比
で0.5以上になる場合には、アルカリ金属を含まない
アルカリ、例えば、アンモニア、炭酸水素アンモニウ
ム、炭酸アンモニウム等を用いて成膜することが好まし
い。
The water used in the composition for forming a silica film is preferably used in a volume ratio of water / organic solvent of 0.1 to 10. If the water / organic solvent ratio is out of this range in terms of volume ratio, film formation may not be possible or the film formation rate may be extremely reduced. More preferably, the volume ratio of water / organic solvent is in the range of 0.1 to 0.5. When the water / organic solvent ratio is 0.1 to 0.5 by volume, the kind of alkali used is not limited, but when the water / organic solvent ratio is 0.5 or more by volume, the alkali is It is preferable to form a film using an alkali containing no metal, for example, ammonia, ammonium hydrogen carbonate, ammonium carbonate, or the like.

【0023】本発明において、シリカ被膜形成用組成物
に用いられるアルカリとしては、例えばアンモニア、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ類;
炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸ナトリ
ウム、炭酸水素ナトリウム等の無機アルカリ塩類;モノ
メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モ
ノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、
ピリジン、アニリン、コリン、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド、グアニジン等の有機アルカリ
類;蟻酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、蟻酸モノメ
チルアミン、酢酸ジメチルアミン、乳酸ピリジン、グア
ニジノ酢酸、酢酸アニリン等の有機酸アルカリ塩等が挙
げられるが、これらに限定されるものではない。
In the present invention, examples of the alkali used in the composition for forming a silica film include inorganic alkalis such as ammonia, sodium hydroxide and potassium hydroxide;
Inorganic alkali salts such as ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate; monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine,
Organic alkalis such as pyridine, aniline, choline, tetramethylammonium hydroxide and guanidine; organic acid alkali salts such as ammonium formate, ammonium acetate, monomethylamine formate, dimethylamine acetate, pyridine lactate, guanidinoacetic acid, aniline acetate, etc. However, the present invention is not limited to these.

【0024】これらの中でも、反応速度制御の観点か
ら、アンモニア、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニ
ウム、蟻酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、炭酸ナト
リウム、炭酸水素ナトリウム等が特に好ましい。シリカ
被膜形成用組成物において、アルカリは上記群から選ば
れる1種または2種以上を組み合わせて用いることがで
きる。
Among these, ammonia, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, ammonium formate, ammonium acetate, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate and the like are particularly preferable from the viewpoint of controlling the reaction rate. In the composition for forming a silica film, the alkali may be used alone or in combination of two or more selected from the above group.

【0025】本発明のアルカリの純度に特に制限はな
い。工業用、あるいは試薬として広く一般に用いられて
いるものであればよいが、好ましくはより高純度のもの
が適している。
The purity of the alkali of the present invention is not particularly limited. It may be one that is widely used in industry or as a reagent, but one having a higher purity is preferable.

【0026】シリカ成膜速度を上げるには、被膜形成時
の温度を上げることが有効である。この場合には、その
被膜形成温度で揮発、分解しにくいアルカリおよび有機
溶媒を選択して用いることが好ましい。
In order to increase the silica film formation rate, it is effective to increase the temperature during film formation. In this case, it is preferable to select and use an alkali and an organic solvent that are hard to volatilize and decompose at the film forming temperature.

【0027】本発明において被膜形成用のアルカリの添
加量は、例えば炭酸ナトリウムの場合0.002モル/
リットル程度の微量添加でも成膜可能であるが、1モル
/リットル程度の大量の添加を行ってもかまわない。し
かし、固体のアルカリを、溶解度を超える量添加する
と、金属酸化物粉中に不純物として混入するため好まし
くない。
In the present invention, the addition amount of the alkali for forming a film is, for example, 0.002 mol / sodium carbonate.
A film can be formed by adding a trace amount of about 1 liter, but a large amount of about 1 mol / liter may be added. However, it is not preferable to add a solid alkali in an amount exceeding the solubility because it is mixed as an impurity in the metal oxide powder.

【0028】また、アルカリ金属を主成分として含まな
いアルカリを用いることにより、アルカリ金属含有量の
少ないシリカ被覆金属酸化物粒子を作製できる。中で
も、成膜速度、残留物除去のしやすさ等から、アンモニ
ア、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウムが特に好
ましい。
By using an alkali which does not contain an alkali metal as a main component, silica-coated metal oxide particles having a low alkali metal content can be produced. Of these, ammonia, ammonium carbonate, and ammonium hydrogencarbonate are particularly preferable in terms of film formation speed, ease of removal of residues, and the like.

【0029】本発明においてシリカ被膜形成組成物に用
いられる有機溶媒は、組成物が均一溶液を形成するもの
が好ましく、例えば、メタノール、エタノール、プロパ
ノール、ペンタノール等のアルコール類;テトラヒドロ
フラン、1,4−ジオキサン等のエーテル・アセタール
類;アセトアルデヒド等のアルデヒド類;アセトン、ジ
アセトンアルコール、メチルエチルケトン等のケトン
類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエ
チレングリコール等の多価アルコール誘導体等を用いる
ことができる。これらの中でも反応速度制御の観点から
アルコール類を用いることが好ましく、特にエタノール
が好ましい。有機溶媒としては、上記群から選択された
1種または2種以上を混合して用いることができる。
The organic solvent used in the silica film forming composition in the present invention is preferably one in which the composition forms a uniform solution. For example, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and pentanol; tetrahydrofuran, 1,4 -Ether / acetals such as dioxane; aldehydes such as acetaldehyde; ketones such as acetone, diacetone alcohol, and methyl ethyl ketone; polyhydric alcohol derivatives such as ethylene glycol, propylene glycol, and diethylene glycol. Among these, alcohols are preferably used from the viewpoint of reaction rate control, and ethanol is particularly preferable. As the organic solvent, one kind or a mixture of two or more kinds selected from the above group can be used.

【0030】シリカ被膜形成用組成物で用いられる有機
溶媒の純度に特に制限はなく、工業用、あるいは試薬と
して広く一般に用いられているものでよいが、好ましく
はより高純度のものが適している。
The purity of the organic solvent used in the composition for forming a silica film is not particularly limited and may be one that is widely used industrially or as a reagent, but a solvent having a higher purity is preferable. .

【0031】シリカ被膜形成用組成物の調製には、一般
的な溶液調製法が適用できる。例えば、所定の量のアル
カリと水を有機溶媒に添加、撹拌した後、テトラエトキ
シシランを添加、撹拌する方法等が挙げられるが、これ
らの混合の順番は何れが先でも、被膜形成が可能であ
る。反応制御性の点から、水とテトラエトキシシランを
混合する際、双方とも有機溶媒で希釈することが好まし
い。
A general solution preparation method can be applied to the preparation of the silica film forming composition. For example, a method in which a predetermined amount of alkali and water are added to an organic solvent and stirred and then tetraethoxysilane is added and stirred, but the order of mixing these may be any, and a film can be formed. is there. From the viewpoint of reaction controllability, when water and tetraethoxysilane are mixed, it is preferable to dilute both with an organic solvent.

【0032】このようにして調製したシリカ被膜形成用
組成物は安定な組成物であり、酸化亜鉛のごとき金属酸
化物粒子と接触させる以前には実質的に被覆、沈殿が起
こらない。組成物に金属酸化物粒子を接触させることに
より、金属酸化物粒子の表面へ選択的にシリカ被膜が形
成される。ここでいう「選択的」とは、金属酸化物の表
面においてのみシリカ析出に伴う被膜形成が進行し、溶
液中における均一核生成に伴うシリカ粒子生成を引き起
こさないため、化学量論的にシリカ被覆金属酸化物のシ
リカ膜厚およびシリカ含有量を制御することができるこ
とを意味する。
The silica film-forming composition thus prepared is a stable composition, and substantially no coating or precipitation occurs before it is brought into contact with metal oxide particles such as zinc oxide. By contacting the metal oxide particles with the composition, a silica coating is selectively formed on the surface of the metal oxide particles. The term "selective" as used herein means that the film formation due to silica precipitation proceeds only on the surface of the metal oxide and does not cause the formation of silica particles due to the homogeneous nucleation in the solution. This means that the silica film thickness and silica content of the metal oxide can be controlled.

【0033】シリカ被覆酸化亜鉛微粒子の原料となる酸
化亜鉛の製造法は特に制限はなく、いかなる方法でもよ
い。電気亜鉛地金を蒸発酸化して得られるものや、硫酸
亜鉛、塩化亜鉛のような水溶性塩の水溶液を中和して得
られる水酸化亜鉛、炭酸亜鉛、硫化亜鉛、蓚酸亜鉛等を
焼成して得られるもの等、またこれらの混合物であって
もかまわない。また、Fe、Co、Al、Sn、Sb等
の異種元素をドープした酸化亜鉛、更には酸化亜鉛を主
成分としSi、Al、Fe、Co、Zr、Ce、Sn、
Sb等より選ばれる元素の結晶性又は非結晶性酸化物を
含む混結晶酸化物又は複合酸化物であってもかまわな
い。ただし、凝集の少ないものが好ましい。本発明に使
用される原料酸化亜鉛粒子の一次粒子径は1nm〜20
0nmが好ましく、5nm〜120nmが更に好まし
い。また、二次粒子径は0.5μm以下であることが好
ましい。
The method for producing zinc oxide, which is a raw material of silica-coated zinc oxide fine particles, is not particularly limited, and any method may be used. It is obtained by evaporating and oxidizing electric zinc metal, or by firing zinc hydroxide, zinc carbonate, zinc sulfide, zinc oxalate, etc., obtained by neutralizing an aqueous solution of a water-soluble salt such as zinc sulfate or zinc chloride. And the like, or a mixture thereof. In addition, zinc oxide doped with a different element such as Fe, Co, Al, Sn, and Sb, and further, having zinc oxide as a main component, Si, Al, Fe, Co, Zr, Ce, Sn,
It may be a mixed crystal oxide or a composite oxide containing a crystalline or non-crystalline oxide of an element selected from Sb and the like. However, those with less aggregation are preferred. The primary particle diameter of the raw material zinc oxide particles used in the present invention is 1 nm to 20.
0 nm is preferable, and 5 nm to 120 nm is further preferable. The secondary particle size is preferably 0.5 μm or less.

【0034】本発明においては、原料酸化亜鉛粒子をシ
リカ被膜形成用組成物に浸漬し、所定温度に保持してお
くことにより該酸化亜鉛粒子の表面にシリカを選択的に
被覆せしめ、シリカ膜を形成させることができる。シリ
カ膜の形成方法としては、シリカ被膜形成用組成物を予
め調製してから原料酸化亜鉛粒子を投入し、シリカ膜を
形成させる方法でもよいし、原料酸化亜鉛粒子を予め溶
媒に懸濁してから他の原料成分を添加してシリカ被膜形
成用組成物となし、シリカ膜を形成させる方法等でもよ
い。すなわち、被膜形成用組成物の原料、原料酸化亜鉛
粒子を投入する順序は特に制限がなく、何れが先でもシ
リカ被膜の形成が可能である。
In the present invention, the raw material zinc oxide particles are dipped in the composition for forming a silica film and kept at a predetermined temperature to selectively coat the surface of the zinc oxide particles with silica to form a silica film. Can be formed. The method for forming the silica film may be a method of preparing a silica film forming composition in advance and then adding the raw material zinc oxide particles to form the silica film, or after suspending the raw material zinc oxide particles in a solvent in advance. A method of forming a silica film by adding other raw material components to form a composition for forming a silica film may be used. That is, the order of adding the raw material of the composition for forming a film and the raw material zinc oxide particles is not particularly limited, and the silica film can be formed regardless of which order comes first.

【0035】それらの方法の中でも、原料酸化亜鉛粒
子、水、有機溶媒およびアルカリを含む懸濁液を調製し
た後、これに有機溶媒で希釈したテトラアルコキシシラ
ンを一定速度にて滴下すると、より緻密性の良好なシリ
カ膜を形成することができ、工業的に有用な連続プロセ
スを構築することができるので好ましい。
Among these methods, a suspension containing raw material zinc oxide particles, water, an organic solvent and an alkali is prepared and then tetraalkoxysilane diluted with an organic solvent is added dropwise at a constant rate to obtain a denser mixture. A silica film having good properties can be formed, and a continuous industrially useful process can be constructed, which is preferable.

【0036】シリカ被膜は酸化亜鉛粒子表面への選択的
被覆により成長するので、成膜時間を長くすれば膜厚を
厚くすることができる。むろん、被膜形成用組成物中の
珪酸が被膜の形成により大部分消費された場合には、成
膜速度は低下するが、消費量に相当する珪酸を順次追添
加することにより、連続して実用的な成膜速度でシリカ
被膜の形成を行うことができる。特に、所望のシリカ膜
厚に相当する珪酸を加えた被膜形成用組成物中に原料酸
化亜鉛粒子を所定時間保持し、シリカ膜を形成させて珪
酸を消費せしめ、生成したシリカ被覆酸化亜鉛微粒子を
系外に取り出した後、消費量に相当する珪酸を追添加す
ることにより、引き続いて該組成物を次の原料酸化亜鉛
粒子への被膜形成に用いることができ、経済性、生産性
の高い連続プロセスを構築できる。
Since the silica coating grows by selectively coating the surface of the zinc oxide particles, the film thickness can be increased by increasing the film formation time. Needless to say, when the silicic acid in the film-forming composition is mostly consumed by the film formation, the film formation rate decreases, but by continuously adding silicic acid corresponding to the consumption amount, practical use continues. The silica film can be formed at a uniform film forming rate. In particular, the raw material zinc oxide particles are held for a predetermined time in a film-forming composition containing silicic acid corresponding to a desired silica film thickness to form a silica film and consume silicic acid. After taking it out of the system, by additionally adding silicic acid corresponding to the consumption amount, the composition can be continuously used for forming a film on the next raw material zinc oxide particles, which is economical and highly productive. You can build a process.

【0037】例えば、原料酸化亜鉛粒子、水、有機溶媒
およびアルカリを含む懸濁液を調製した後、これに有機
溶媒で希釈したテトラアルコキシシランを一定速度にて
滴下する方法の場合には、所望のシリカ膜厚に相当する
テトラアルコキシシランを有機溶媒に希釈した液を、加
水分解速度に見合った一定速度にて滴下することによ
り、テトラアルコキシシランが完全に消費され、所望の
膜厚を有する緻密なシリカ膜を形成でき、さらに生じた
シリカ被覆酸化亜鉛微粒子を系外に取り出すことで、未
反応テトラアルコキシランの残存のない高純度の製品を
得ることができる。もちろん、シリカ被覆酸化亜鉛微粒
子を取り出した後の溶媒は、次の被膜形成用にリサイク
ル使用することができ、経済性、生産性の高いプロセス
を構築することができる。
For example, in the case of a method in which a suspension containing raw zinc oxide particles, water, an organic solvent and an alkali is prepared and tetraalkoxysilane diluted with the organic solvent is added dropwise thereto at a constant rate, The tetraalkoxysilane equivalent to the silica film thickness is diluted with an organic solvent and added dropwise at a constant rate corresponding to the hydrolysis rate, so that the tetraalkoxysilane is completely consumed and the dense film with the desired film thickness is obtained. A silica film can be formed, and the silica-coated zinc oxide fine particles thus produced are taken out of the system, whereby a high-purity product free of residual unreacted tetraalkoxysilane can be obtained. Of course, the solvent after taking out the silica-coated zinc oxide fine particles can be recycled and used for the next film formation, and a process with high economy and productivity can be constructed.

【0038】シリカ被膜形成時の温度に特に限定はない
が、好ましくは10〜100℃の範囲、より好ましく
は、20〜50℃の範囲である。温度が高いほど成膜速
度が増加するが、高過ぎると組成物中成分の揮発によ
り、溶液組成を一定に保つことが困難になり、また温度
が低すぎると、成膜速度が遅くなり実用的でない。
The temperature for forming the silica coating is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 100 ° C, more preferably 20 to 50 ° C. The higher the temperature, the higher the film formation rate.However, if the temperature is too high, it will be difficult to keep the solution composition constant due to volatilization of the components in the composition, and if the temperature is too low, the film formation rate will be slow and practical. Not.

【0039】また、被膜形成時のシリカ被膜形成用組成
物のpHは被膜の緻密性の観点よりアルカリ性であれば
よい。なお、pHに依存して酸化亜鉛の溶解性が変化す
る場合があるので、シリカ被膜形成組成物のpHを、ア
ルカリ添加量の調整で制御することが好ましい。ただ
し、その場合、アルカリ添加量の変化に伴い、例えばテ
トラアルコキシシランの加水分解速度が変化するので、
成膜温度又は被膜形成用組成物中の水分量を適切な加水
分解速度になるように調整する必要がある。
The pH of the silica film forming composition at the time of film formation may be alkaline in view of the denseness of the film. Since the solubility of zinc oxide may change depending on the pH, it is preferable to control the pH of the silica film forming composition by adjusting the amount of alkali added. However, in that case, since the rate of hydrolysis of, for example, tetraalkoxysilane changes as the amount of alkali added changes,
It is necessary to adjust the film-forming temperature or the amount of water in the film-forming composition so that the hydrolysis rate becomes appropriate.

【0040】酸化亜鉛粒子へのシリカ被膜形成後、固・
液の分離を行い、シリカ被覆酸化亜鉛微粒子を単離する
ことができる。単離の方法は、濾過、遠心沈降、遠心分
離等の一般的な分離法を用いることができる。
After forming the silica coating on the zinc oxide particles,
The liquid can be separated to isolate the silica-coated zinc oxide fine particles. As a method for isolation, a general separation method such as filtration, centrifugal sedimentation, and centrifugation can be used.

【0041】固・液分離後に乾燥を行うことにより、水
分含有量の低いシリカ被覆酸化亜鉛微粒子を得ることが
できる。乾燥方法は自然乾燥、温風乾燥、真空乾燥、ス
プレードライ等の一般的な乾燥法を用いることができ
る。乾燥によって粒子の凝集が起きる場合には、粉砕す
ることも可能である。
By drying after solid / liquid separation, silica-coated zinc oxide fine particles having a low water content can be obtained. As the drying method, general drying methods such as natural drying, warm air drying, vacuum drying, and spray drying can be used. If the particles agglomerate due to drying, they can be ground.

【0042】本発明において、シリカ被覆酸化亜鉛は、
シリカ被膜の形状追随性が極めて良好であり、基材であ
る酸化亜鉛の一次粒子すべてが緻密なシリカ膜で被覆さ
れているとともに、その被覆力が強いので、上記粉砕に
よってシリカ被膜が破壊される可能性は低い。よって粉
砕方法に特に限定はなく、ジェットミル、高速回転ミル
または他の粉砕機を用いることができる。
In the present invention, the silica-coated zinc oxide is
The shape of the silica coating is extremely good, and all the primary particles of zinc oxide, which is the base material, are covered with a dense silica coating, and since the covering power is strong, the silica coating is destroyed by the above grinding. Unlikely. Therefore, the crushing method is not particularly limited, and a jet mill, a high speed rotary mill or other crushers can be used.

【0043】本発明のシリカ被覆酸化亜鉛微粒子は特に
焼成する必要がないが、必要に応じて焼成して用いるこ
とも可能である。
The silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention do not need to be fired in particular, but can be used after firing if necessary.

【0044】本発明で得られるシリカ被覆酸化亜鉛微粒
子のシリカ被膜は緻密で実用的なシリカ被膜である。本
発明において、「緻密」とは、形成されたシリカ膜が高
密度であり、均一でピンホールや亀裂がないことを意味
し、また「実用的」とは、シリカと基材である酸化亜鉛
との結合(−Si−O−Zn−結合)が強固で、被膜の
剥離等が起こらず、シリカ被覆酸化亜鉛の物性が変化し
にくいことを意味するものである。
The silica coating of the silica-coated zinc oxide fine particles obtained in the present invention is a dense and practical silica coating. In the present invention, “dense” means that the formed silica film has a high density, is uniform and has no pinholes or cracks, and “practical” means silica and zinc oxide as a base material. It means that the bond (-Si-O-Zn-bond) with is strong, peeling of the coating does not occur, and the physical properties of the silica-coated zinc oxide do not easily change.

【0045】本発明に用いられるシリカ被覆酸化亜鉛微
粒子のシリカ膜厚は0.5〜100nm、好ましくは
1.0〜50nm、より好ましくは1.5〜25nmで
ある。シリカ膜厚が0.5nm以下では、十分な光触媒
活性の隠蔽効果が得られず、安定性を有する有機重合体
組成物、光機能性成形体、構造体が得られない場合があ
るため好ましくない。また、100nmを越えると十分
な紫外線遮蔽能を持つ有機重合体組成物、光機能性成形
体、構造体が得られない場合があるので好ましくない。
なお、シリカ膜厚は透過型電子顕微鏡像より求めたもの
である。
The silica-coated zinc oxide fine particles used in the present invention have a silica film thickness of 0.5 to 100 nm, preferably 1.0 to 50 nm, and more preferably 1.5 to 25 nm. When the silica film thickness is 0.5 nm or less, a sufficient effect of concealing the photocatalytic activity cannot be obtained, and it may not be possible to obtain a stable organic polymer composition, a photofunctional molding, or a structure, which is not preferable. . On the other hand, if it exceeds 100 nm, an organic polymer composition, a photofunctional molded article or a structure having a sufficient ultraviolet ray shielding ability may not be obtained, which is not preferable.
The silica film thickness is obtained from a transmission electron microscope image.

【0046】本発明のシリカ被覆酸化亜鉛微粒子は、一
次粒子径が5〜200nm、好ましくは10〜120n
mである。一次粒子径が上記範囲を外れると、高い紫外
線遮蔽能を合わせ持つ有機重合体組成物、光機能性成形
体、構造体が得られない場合があるため好ましくない。
The silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention have a primary particle diameter of 5 to 200 nm, preferably 10 to 120 n.
m. If the primary particle diameter is out of the above range, it may not be possible to obtain an organic polymer composition, a photofunctional molded article or a structure having a high ultraviolet ray shielding ability, which is not preferable.

【0047】なお、本発明でいう「一次粒子」は、久保
輝一郎他編『粉体』p56〜66,1979年発行によ
り定義されているものをいう。
The term "primary particles" as used in the present invention means those defined in "Powder" published by Teruichiro Kubo et al., P56-66, 1979.

【0048】上記の方法で得られるシリカ被覆酸化亜鉛
微粒子は、1150〜1250cm -1と1000〜11
00cm-1における赤外吸収スペクトルの吸収ピークの
吸光度の比I(I=I1/I2:I1は1150〜125
0cm-1の吸収ピーク強度(吸光度)、I2は1000
〜1100cm-1の吸収ピーク強度でありベースライン
を差し引いた値である)が0.2以上、好ましくは0.
3以上、さらに好ましくは0.4以上である。シリカ被
覆酸化亜鉛のシリカ膜の透過赤外吸収スペクトルは、K
Br粉末法を用いて測定することができる。
Silica-coated zinc oxide obtained by the above method
Fine particles are 1150 to 1250 cm -1And 1000-11
00 cm-1Of the absorption peak of the infrared absorption spectrum in
Absorbance ratio I (I = I1/ I2: I1Is 1150-125
0 cm-1Absorption peak intensity (absorbance), I2Is 1000
~ 1100 cm-1Absorption peak intensity of and is the baseline
Is less than or equal to 0.2, preferably 0.
It is 3 or more, more preferably 0.4 or more. Silica cover
The transmitted infrared absorption spectrum of the silica film of zinc oxide is K
It can be measured using the Br powder method.

【0049】通常、ゾル−ゲル法等で焼成して得られ
る、あるいはCVD法で得られるシリカ被膜は、115
0〜1250cm-1と1000〜1100cm-1におけ
る赤外吸収スペクトルの吸収ピーク強度の比Iが一般に
0.2未満である。そして、Iの値は一般に焼成によ
り、化学結合あるいは官能基が変化し、シリカ膜の親水
性、吸油性の特性が変化することが知られている。
Generally, the silica coating obtained by firing by the sol-gel method or the like or by the CVD method is 115
The ratio I of absorption peak intensity of the infrared absorption spectrum in 0~1250Cm -1 and 1000~1100Cm -1 is generally less than 0.2. It is known that the value of I generally changes the chemical bond or the functional group by firing, and changes the hydrophilicity and oil absorption characteristics of the silica film.

【0050】本発明のシリカ被覆酸化亜鉛微粒子のシリ
カ層の屈折率は1.435以上であることが好ましく、
1.440以上が更に好ましい。屈折率が1.435未
満であると緻密性が低くなり、好ましくない。また、通
常のゾル−ゲル法で焼成をしないで得られるシリカ膜
は、屈折率が1.435未満であり、緻密性が低く実用
的ではない。ここで、一般にシリカ膜の緻密性と屈折率
は正の相関があるとされている。(例えば、C.JEF
FERY BRINKER、SOL−GEL SCIE
NCE、581〜583、ACADEMIC PRES
S(1990))本発明において、「緻密」とは、形成
されたシリカ膜が高密度であり、均一でピンホールや亀
裂がないことを意味し、また「実用的」とは、シリカと
基材である酸化亜鉛との結合(−Si−O−Zn−結
合)が強固で、被膜の剥離等が起こらず、シリカ被覆酸
化亜鉛の物性が変化しにくいことを意味するものであ
る。
The silica layer of the silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention preferably has a refractive index of 1.435 or more,
It is more preferably 1.440 or more. When the refractive index is less than 1.435, the denseness is lowered, which is not preferable. Further, the silica film obtained without firing by the usual sol-gel method has a refractive index of less than 1.435, is not dense and is not practical. Here, it is generally said that the denseness and the refractive index of the silica film have a positive correlation. (For example, C. JEF
FERY Brinker, SOL-GEL SCIE
NCE, 581-583, ACADEMIC PRES
S (1990)) In the present invention, "dense" means that the formed silica film has a high density and is uniform and has no pinholes or cracks. This means that the bond with the zinc oxide that is the material (—Si—O—Zn-bond) is strong, peeling of the coating does not occur, and the physical properties of the silica-coated zinc oxide do not change easily.

【0051】屈折率は、シリカ被覆酸化亜鉛を合成する
際にシリカ被膜形成用組成物中に同時に浸漬したシリコ
ンウエハー上に形成されるシリカ膜を用いて測定する。
すなわち、このシリコンウエハーには、酸化亜鉛粒子上
と同じシリカ被膜が形成されているとみなす。シリコン
ウエハー上のシリカ膜の屈折率は、エリプソメーター
(ULVAC社製;LASSER ELLIPSOME
TER ESM−1A)により測定できる。
The refractive index is measured by using a silica film formed on a silicon wafer which is simultaneously dipped in the composition for forming a silica film when synthesizing the silica-coated zinc oxide.
That is, it is considered that the same silica coating as that on the zinc oxide particles is formed on this silicon wafer. The refractive index of a silica film on a silicon wafer is measured by an ellipsometer (ULVAC; LASER ELLIPSOME).
TER ESM-1A).

【0052】酸化亜鉛微粒子を水中に高濃度(10〜8
0質量%)に分散する場合、亜鉛イオンの溶出により酸
化亜鉛粒子同士が凝集し、沈降性を引き起こしてしまう
ことがある。また、カルシウムイオンやマグネシウムイ
オン等の多価イオンの溶出があると、同様に酸化亜鉛粒
子同士の凝集、沈降を引き起こす場合がある。そこで、
分散性に優れた酸化亜鉛水分散体を得るためには、亜鉛
イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等の溶
出が少ないことが極めて重要である。
Zinc oxide fine particles are highly concentrated in water (10-8
When dispersed in 0% by mass), zinc oxide particles may aggregate with each other due to elution of zinc ions, causing sedimentation. In addition, elution of polyvalent ions such as calcium ions and magnesium ions may similarly cause aggregation and precipitation of zinc oxide particles. Therefore,
In order to obtain a zinc oxide aqueous dispersion having excellent dispersibility, it is extremely important that elution of zinc ions, calcium ions, magnesium ions and the like is small.

【0053】亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシ
ウムイオンの溶出量は各1ppm以下であることが好ま
しく、より好ましくは0.5ppm以下である。1pp
m以上溶出すると酸化亜鉛粒子同士の凝集、沈降を引き
起こし、塗工剤に使用した際、充分な紫外線防御能と透
明性が得られないことがある。
The elution amount of zinc ion, calcium ion and magnesium ion is preferably 1 ppm or less, and more preferably 0.5 ppm or less. 1 pp
When it is dissolved in m or more, the zinc oxide particles may aggregate with each other or settle down, and when used in a coating agent, sufficient UV protection ability and transparency may not be obtained.

【0054】本発明のシリカ被覆酸化亜鉛微粒子のテト
ラリン自動酸化法による光触媒活性度(すなわち初期酸
素消費量)は、60pa/min.以下、好ましくは、
50Pa/min.以下である。テトラリン自動酸化法
による光触媒活性度が60pa/min.を超えると十
分な光触媒活性の抑制効果が得られず、十分な耐久性が
得られない場合があるため好ましくない。
The photocatalytic activity (that is, the initial oxygen consumption amount) of the silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention measured by the tetralin autoxidation method is 60 pa / min. Below, preferably,
50 Pa / min. It is the following. The photocatalytic activity by the tetralin autoxidation method was 60 pa / min. If it exceeds the range, a sufficient effect of suppressing the photocatalytic activity cannot be obtained, and sufficient durability may not be obtained, which is not preferable.

【0055】テトラリン自動酸化法は「清野学著、酸化
チタン−物性と応用技術、技報堂出版、p.196−1
97、1991年」に記載されている。測定条件は、温
度40℃、テトラリン20ml、酸化亜鉛0.02gで
ある。
The tetralin autoxidation method is described in "Gaku Seino, Titanium Oxide-Physical Properties and Applied Technology, Gihodo Publishing, p. 196-1.
97, 1991 ". The measurement conditions are a temperature of 40 ° C., tetralin of 20 ml, and zinc oxide of 0.02 g.

【0056】本発明におけるシリカ被覆酸化亜鉛微粒子
の光触媒活性度は、実施例に記載されたサンセットイエ
ロー法による色素退色速度、パラソール1789法、パ
ラメトキシ桂皮酸エチルヘキシル法により測定される。
The photocatalytic activity of the silica-coated zinc oxide fine particles in the present invention is measured by the dye fading rate according to the Sunset Yellow method described in Examples, the parasol 1789 method, and the paramethoxy ethylhexyl cinnamate method.

【0057】本発明のシリカ被覆酸化亜鉛微粒子のサン
セットイエロー法により測定される色素退色速度(△A
BS490/hr)は、0.1以下であることが好まし
く、さらに好ましくは0.05以下である。色素退色速
度が0.1を超えると、光触媒活性の抑制効果が十分で
なく、十分な耐久性が得られない場合がある。
Dye fading rate (ΔA of the silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention measured by the Sunset Yellow method
BS 490 / hr) is preferably 0.1 or less, more preferably 0.05 or less. If the dye fading rate exceeds 0.1, the effect of suppressing the photocatalytic activity is insufficient, and sufficient durability may not be obtained in some cases.

【0058】本発明におけるシリカ被覆酸化亜鉛微粒子
のパラソール1789法により測定される有機系紫外線
吸収剤(=パラソール1789)の分解速度は、好まし
くは0.02以下、さらに好ましくは0.01以下であ
る。パラソール1789法により測定される有機系紫外
線吸収剤の分解速度が0.02を超えると、光触媒活性
の抑制効果が十分でなく、十分な耐久性が得られない場
合があるため好ましくない。
The decomposition rate of the organic ultraviolet absorber (= parasol 1789) of the silica-coated zinc oxide fine particles in the present invention measured by the parasol 1789 method is preferably 0.02 or less, more preferably 0.01 or less. . When the decomposition rate of the organic ultraviolet absorber measured by the Parasol 1789 method exceeds 0.02, the effect of suppressing the photocatalytic activity is not sufficient, and sufficient durability may not be obtained, which is not preferable.

【0059】本発明におけるシリカ被覆酸化亜鉛のパラ
メトキシ桂皮酸エチルヘキシル法により測定される有機
紫外線吸収剤(=パラメトキシ桂皮酸エチルヘキシル)
分解率は、好ましくは5%以下、さらに好ましくは3%
以下である。パラメトキシ桂皮酸エチルヘキシル法によ
り測定される有機紫外線吸収剤分解率が5%を超える
と、光触媒活性の抑制効果が十分でなく、十分な耐久性
が得られない場合があるため好ましくない。
Organic UV Absorber of Silica Coated Zinc Oxide in the Present Invention Determined by the Ethylhexyl Paramethoxycinnamate Method (= ethylhexyl paramethoxycinnamate)
Decomposition rate is preferably 5% or less, more preferably 3%
It is the following. When the decomposition rate of the organic UV absorber measured by the ethylhexyl paramethoxycinnamate method exceeds 5%, the effect of suppressing the photocatalytic activity is insufficient and sufficient durability may not be obtained, which is not preferable.

【0060】本発明における水系スラリーとは、シリカ
被覆酸化亜鉛微粒子を含む水分散体を指し、この水分散
体には親水性有機溶媒が添加されていても良い。
The aqueous slurry in the present invention refers to an aqueous dispersion containing silica-coated zinc oxide fine particles, and a hydrophilic organic solvent may be added to this aqueous dispersion.

【0061】前記スラリー中のシリカ被覆酸化亜鉛微粒
子の含有割合は、1質量%〜80質量%、好ましくは1
0質量%〜40質量%の範囲が望ましい。シリカ被覆酸
化亜鉛微粒子の含有量が1質量%を下回ると、塗工後に
十分な光機能性が得られない。一方、80質量%を越え
るとスラリーに増粘等の問題が生じるばかりか経済的に
も不利となる。
The content ratio of the silica-coated zinc oxide fine particles in the slurry is 1% by mass to 80% by mass, preferably 1% by mass.
The range of 0% by mass to 40% by mass is desirable. When the content of silica-coated zinc oxide fine particles is less than 1% by mass, sufficient optical functionality cannot be obtained after coating. On the other hand, if it exceeds 80% by mass, not only problems such as thickening of the slurry occur but also it is economically disadvantageous.

【0062】本発明の水系スラリーの粘度(25℃、B
型粘度計で測定)は好ましくは50mPa・s以下、さ
らに好ましくは20mPa・s以下である。本発明の水
系スラリーの粘度は粘度が低く、かつ、シリカ被覆酸化
亜鉛微粒子の分散性が良好で取り扱いの点で優れてい
る。
Viscosity of the aqueous slurry of the present invention (25 ° C., B
The viscosity is preferably 50 mPa · s or less, more preferably 20 mPa · s or less. The aqueous slurry of the present invention has a low viscosity, and the silica-coated zinc oxide fine particles have good dispersibility, and are excellent in handling.

【0063】本発明の水系スラリー中のシリカ被覆酸化
亜鉛微粒子の平均凝集粒径(当該水系スラリー中での分
散粒径)は好ましくは0.5μm以下、より好ましくは
0.2μm以下である。平均凝集粒径が0.5μmを越
えると充分な光機能性、つまり紫外線遮蔽能、透明性が
得られにくい。
The average agglomerated particle size of the silica-coated zinc oxide fine particles in the aqueous slurry of the present invention (dispersed particle size in the aqueous slurry) is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.2 μm or less. When the average agglomerated particle size exceeds 0.5 μm, it is difficult to obtain sufficient optical functionality, that is, ultraviolet shielding ability and transparency.

【0064】なお、ここで言う平均凝集粒径とは、スラ
リー中での分散粒径であり、具体的には、水系スラリー
を純水にて1質量%になるように希釈した液を用いて、
レーザードップラー粒度分布計(日機装(株)製 MA
ICROTRAC UPA9340−UPA)により累
積平均径(Median径)として測定したものであ
る。
The average agglomerated particle size referred to here is the dispersed particle size in the slurry, and specifically, a liquid obtained by diluting an aqueous slurry with pure water to 1% by mass is used. ,
Laser Doppler Particle Size Analyzer (MA from Nikkiso Co., Ltd.
ICROTRAC UPA9340-UPA) as a cumulative average diameter (Median diameter).

【0065】本発明の水系スラリーは、シリカ被覆酸化
亜鉛微粒子を所定濃度になるように水系溶剤(水を主体
とし、水と相溶する親水性有機溶媒を含んでもよい)に
添加し、分散機にて分散させることによって得られる。
分散方法は特に限定するものではないが、分散機として
湿式媒体ミルを使用する方法が好ましい。本発明のシリ
カ被覆酸化亜鉛微粒子はこのような強力な解砕力を付与
して二次粒子を解砕してもシリカ被膜が剥離することが
無いため、裸の酸化亜鉛表面の露出が無くCa、Mg、
Zn等の金属イオンの溶出性が増加することが無い。必
要に応じて適当な分散剤を添加することもできる。
In the aqueous slurry of the present invention, silica-coated zinc oxide fine particles are added to an aqueous solvent (mainly water, which may contain a hydrophilic organic solvent compatible with water) at a predetermined concentration, and the dispersion machine is added. It is obtained by dispersing in.
The dispersing method is not particularly limited, but a method using a wet medium mill as a dispersing machine is preferable. The silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention do not peel off the silica coating film even when the secondary particles are crushed by imparting such a strong crushing force, so that the bare zinc oxide surface is not exposed and Ca, Mg ,
The elution of metal ions such as Zn does not increase. If necessary, a suitable dispersant can be added.

【0066】本発明の水系スラリーは、シリカ成膜形成
後の反応液からシリカ被覆酸化亜鉛微粒子を固液分離す
ることなく水系スラリーとして得ることもできる。すな
わち、シリカ成膜後の反応液をそのまま水系スラリーと
して使用することもできるし、また膜分離、蒸留、蒸発
等の一般的な分離法により共存する溶媒、アンモニアを
除去し必要に応じて濃縮したものを水系スラリーとして
使用することもできる。
The aqueous slurry of the present invention can also be obtained as an aqueous slurry without solid-liquid separation of silica-coated zinc oxide fine particles from the reaction solution after forming a silica film. That is, the reaction liquid after the silica film formation can be used as it is as an aqueous slurry, and the coexisting solvent and ammonia are removed by a common separation method such as membrane separation, distillation, and evaporation, and concentrated if necessary. It is also possible to use the one as an aqueous slurry.

【0067】また、この水系分散体(スラリー)にバイ
ンダーを任意に添加して塗工剤となし、これを後記する
各種構造体の表面に塗布することにより、光機能性構造
体を製造することができる。本発明においては、バイン
ダー材料について制限されるものではなく有機系バイン
ダーであっても無機系バインダーであっても良い。この
様な有機バインダーとして水溶性のバインダーが挙げら
れるが、具体例として、ポリビニールアルコール、メラ
ミン樹脂、ウレタン樹脂、セルロイド、キチン、澱粉シ
ート、ポリアクリルアミド、アクリルアミド、アクリル
シリコーン等が挙げられる。また、無機バインダーとし
オキシ塩化ジルコニウム、ヒドロキシ塩化ジルコニウ
ム、硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、酢酸ジルコ
ニウム、炭酸ジルコニウムアンモニウム、プロピオン酸
ジルコニウム等のジルコニウム化合物、アルコキシドシ
ラン、珪酸塩等の珪素化合物、或いはアルミニウムやT
iの金属アルコキシド等が挙げられる。
Further, a binder is optionally added to this aqueous dispersion (slurry) to form a coating agent, and the coating agent is applied to the surface of various structures to be described later to produce an optical functional structure. You can In the present invention, the binder material is not limited and may be an organic binder or an inorganic binder. Examples of such an organic binder include water-soluble binders, and specific examples thereof include polyvinyl alcohol, melamine resin, urethane resin, celluloid, chitin, starch sheet, polyacrylamide, acrylamide, and acrylic silicone. Inorganic binders such as zirconium oxychloride, zirconium hydroxychloride, zirconium nitrate, zirconium sulfate, zirconium acetate, ammonium zirconium carbonate, zirconium compounds such as zirconium propionate, silicon compounds such as alkoxide silanes and silicates, or aluminum or T.
The metal alkoxide of i etc. are mentioned.

【0068】塗工剤中のシリカ被覆酸化亜鉛微粒子の濃
度は特に制限はないが、例えば0.1質量%〜70質量
%、更には1質量%〜50質量%の範囲が好ましい。シ
リカ被覆酸化亜鉛微粒子が0.1質量%以下では、塗工
後に十分な光機能性が得られないことがある。一方、5
0質量%を越えると塗工液に増粘等の問題が生じるばか
りか経済的にも不利になる。
The concentration of silica-coated zinc oxide fine particles in the coating agent is not particularly limited, but is preferably in the range of, for example, 0.1% by mass to 70% by mass, more preferably 1% by mass to 50% by mass. When the silica-coated zinc oxide fine particles are 0.1% by mass or less, sufficient optical functionality may not be obtained after coating. Meanwhile, 5
If it exceeds 0% by mass, not only problems such as thickening of the coating liquid but also economical disadvantage arise.

【0069】また、塗工剤中のバインダーの添加量は、
例えば0.1質量%〜40質量%、さらには1質量%〜
20質量%の範囲が望ましい。バインダーの含有量が
0.1質量%以下だと、塗工後に十分な接着性を有さな
いことがある。また40質量%を越えると増粘等の問題
が生じるばかりか経済的にも不利となる。
The addition amount of the binder in the coating agent is
For example, 0.1% by mass to 40% by mass, and further 1% by mass to
The range of 20 mass% is desirable. When the content of the binder is 0.1% by mass or less, the adhesive property may not be sufficient after coating. Further, if it exceeds 40% by mass, not only problems such as thickening occur but also it is economically disadvantageous.

【0070】本発明のシリカ被覆酸化亜鉛微粒子は、有
機重合体に添加して組成物として使用することもでき
る。ここで、使用できる有機重合体には、熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂、合成樹脂、天然樹脂などが挙げられ
る。本発明では前記シリカ薄膜被覆により、有機重合体
と酸化亜鉛の光触媒活性面(表面)が直接接触すること
がない。そのため、有機重合体自身が酸化亜鉛の光触媒
活性化効果による分解劣化を受けることが少なく、有機
重合体の耐久性が向上する。
The silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention can be added to an organic polymer and used as a composition. Here, examples of the organic polymer that can be used include thermoplastic resins, thermosetting resins, synthetic resins, and natural resins. In the present invention, the silica thin film coating prevents the organic polymer and the zinc oxide photocatalytically active surface (surface) from coming into direct contact with each other. Therefore, the organic polymer itself is less likely to be decomposed and deteriorated by the photocatalytic activation effect of zinc oxide, and the durability of the organic polymer is improved.

【0071】このような有機重合体の具体例としては、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどのポ
リオレフイン、ナイロン6、ナイロン66、アラミドなど
のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、不飽和ポ
リエステルなどのポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレ
ングリコール、シリコン樹脂、ポリビニルアルコール、
ポリビニルアセタール樹脂、ポリアセテート、ABS樹
脂、エボキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、セルロースおよび
レーヨンその他のセルロース誘導体、ウレタン樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、尿素樹脂、フ
ツ素樹脂、ポリフッ化ビニリデン、フェノール樹脂、セ
ルロイド、キチン、澱粉シート、アクリル樹脂、メラミ
ン樹脂、アルキド樹脂などが挙げられる。
Specific examples of such an organic polymer include:
Polyolefin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide such as nylon 6, nylon 66, aramid, polyethylene terephthalate, polyester such as unsaturated polyester, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyethylene oxide, polyethylene glycol, silicone resin, polyvinyl alcohol,
Polyvinyl acetal resin, polyacetate, ABS resin, epoxy resin, vinyl acetate resin, other cellulose derivatives such as cellulose and rayon, urethane resin, polyurethane resin, polycarbonate resin, urea resin, fluorine resin, polyvinylidene fluoride, phenol resin, celluloid, Examples include chitin, starch sheets, acrylic resins, melamine resins, alkyd resins and the like.

【0072】本発明のシリカ被覆酸化亜鉛微粒子を含有
する有機重合体組成物は、塗料(インキ)、コーティン
グ剤、コンパウンド及びシリカ被覆酸化亜鉛を高濃度に
含む成形体用マスターバッチ等の形態で使用できる。有
機重合体組成物には、酸化防止剤、耐電防止剤、金属脂
肪酸塩等の添加剤を添加しても良い。有機重合体組成物
中のシリカ被覆酸化亜鉛微粒子の濃度は、該組成物全質
量につき、0.1〜80質量%、好ましくは1〜50質
量%である。本発明においては、上記重合体組成物を成
形することによって光機能性を有する重合体成形体が得
られる。このような組成物の成形体として、繊維、フィ
ルム、プラスチック成形体等が挙げられる。
The organic polymer composition containing the silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention is used in the form of a paint (ink), a coating agent, a compound and a masterbatch for a molded article containing a high concentration of silica-coated zinc oxide. it can. Additives such as antioxidants, antistatic agents, and metal fatty acid salts may be added to the organic polymer composition. The concentration of silica-coated zinc oxide fine particles in the organic polymer composition is 0.1 to 80% by mass, preferably 1 to 50% by mass, based on the total mass of the composition. In the present invention, a polymer molded product having optical functionality is obtained by molding the above polymer composition. Examples of molded articles of such compositions include fibers, films, plastic molded articles and the like.

【0073】例えば、印刷インキは、色材(顔料、染
料)、ビヒクル(油脂、樹脂、溶剤)、補助剤(コンパ
ンド類、ドライヤー類、分散剤、反応剤、消泡剤、可塑
剤等)の成分からなり、印刷方式も凸版、凹版、平版、
孔版がある。その中で、本発明のシリカ被覆酸化亜鉛微
粒子を含む塗料は形成された画像である塗膜が安定して
品質を保ち、機能(例えば、紫外線吸収能、透明性)を
発揮できれば、特に限定されない。インキとして、オフ
セットインキ、ブリキインキ、ドライオフセットイン
キ、凸版インキ、グラビアインキ、フレキソインキ、ス
クリーンインキなどに使用できるが、好ましくはオフセ
ットインキ、グラビアインキ、フレキソインキ、スクリ
ーンインキである。被印刷体としては、紙、金属(アル
ミ箔等)、プラスチック(プラスチックフィルム、プラ
スチックボトル、チューブ等)、ガラス(ガラス瓶等)
が使用できる。また、インキ組成としては、例えばグラ
ビアインキでは色材5〜40質量%、ビヒクルとして合
成樹脂10〜50質量%、溶剤85〜40質量%の範囲
が使用されるが、シリカ被覆酸化亜鉛微粒子の濃度は、
例えば0.1〜70質量%、さらに1〜50質量%の範
囲が好ましい。
For example, printing inks include coloring materials (pigments, dyes), vehicles (oils, resins, solvents), auxiliary agents (compounds, driers, dispersants, reaction agents, defoaming agents, plasticizers, etc.). Consists of components, printing methods are letterpress, intaglio, planographic,
There is a stencil. Among them, the coating material containing the silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention is not particularly limited as long as the coating film as an image formed can stably maintain the quality and exhibit the functions (for example, ultraviolet absorbing ability and transparency). . As the ink, offset ink, tinplate ink, dry offset ink, letterpress ink, gravure ink, flexo ink, screen ink and the like can be used, but offset ink, gravure ink, flexo ink and screen ink are preferable. The materials to be printed include paper, metal (aluminum foil, etc.), plastic (plastic film, plastic bottle, tube, etc.), glass (glass bottle, etc.)
Can be used. As the ink composition, for example, in the gravure ink, a coloring material of 5 to 40% by mass, a vehicle of a synthetic resin of 10 to 50% by mass, and a solvent of 85 to 40% by mass are used. Is
For example, the range of 0.1 to 70% by mass, more preferably 1 to 50% by mass is preferable.

【0074】本発明のシリカ被覆酸化亜鉛微粒子を表面
に具備している構造体は、特に限定されるものではな
く、例えば、金属、コンクリート、ガラス、陶器等の無
機物から構成されるものでも良く、紙、プラスチック、
木材、皮等の有機物から構成されるものでも良く、ある
いは、それらを組み合わせたものであっても良い。これ
らの例としては、例えば、建材、機械、車両、ガラス製
品、家電製品、農業資材、包装材料、電子機器、工具、
食器、風呂用品、トイレ用品、家具、衣類、布製品、繊
維、革製品、紙製品、スポーツ用品、蒲団、容器、眼
鏡、看板、配管、配線、金具、衛生資材、自動車用品等
が挙げられる。耐久性に優れていることから媒体(構造
体や塗膜)を光触媒的劣化・破壊することなく、光学的
機能を十分発揮することが可能である。例えば、シリカ
被覆酸化亜鉛微粒子の紫外線吸収能、透明性等の光学特
性による機能を利用して、透明性から包装材料としてプ
ラスチックフィルムを用いた軟包装材で中身が見える状
態で、紫外線吸収能から紫外線を遮断し内容物の酸化、
分解等の変質の防止が図れる。
The structure having the silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention on the surface is not particularly limited, and may be composed of, for example, an inorganic substance such as metal, concrete, glass, or earthenware. Paper, plastic,
It may be composed of an organic material such as wood or leather, or may be a combination thereof. Examples of these include, for example, building materials, machines, vehicles, glass products, home appliances, agricultural materials, packaging materials, electronic devices, tools,
Examples include tableware, bath products, toilet products, furniture, clothing, cloth products, textiles, leather products, paper products, sports products, bunches, containers, glasses, signs, piping, wiring, metal fittings, sanitary materials, automobile products, and the like. Due to its excellent durability, it is possible to fully exhibit its optical function without photocatalytically degrading or destroying the medium (structure or coating film). For example, by utilizing the ultraviolet absorption ability of silica-coated zinc oxide fine particles and the function of optical characteristics such as transparency, it is possible to see from the ultraviolet absorption ability that the contents can be seen in a soft packaging material using a plastic film as the packaging material from the transparency. Blocks UV rays and oxidizes the contents,
Prevents alteration such as decomposition.

【0075】また、インキも印刷環境の安全性、衛生性
から脱有機溶剤化が検討されていて、特にグラビアイン
キ、フレキソインキのような低粘度型のインキでは多量
に有機溶剤を使用しているリキッド型インキにおいて
は、水性化インキが検討されている。本発明のシリカ被
覆酸化亜鉛微粒子、該粒子を含む水性スラリーは溶剤が
水または/及び親水性有機溶媒に好適に使用でき、好ま
しくは水または水の含有量が50質量部以上の含水溶剤
を使用した水性インキに用いられる。
Also, for the ink, it is being studied to use a non-organic solvent in view of the safety and hygiene of the printing environment, and particularly in a low viscosity type ink such as gravure ink and flexo ink, a large amount of organic solvent is used. Water-based inks have been investigated as liquid type inks. The silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention and the aqueous slurry containing the particles can be suitably used for water or / and a hydrophilic organic solvent, and preferably water or a water-containing solvent having a water content of 50 parts by mass or more is used. It is used for water-based inks.

【0076】本発明のシリカ被覆酸化亜鉛微粒子を構造
体の表面に具備させる方法としては、特に限定するもの
ではない。例えば、前述の有機重合体組成物や塗工剤
を、構造体に直接塗布しても良いし、あるいは、表面に
すでに塗膜のある構造体の上に塗布しても良い。さら
に、これらの上に他の塗膜を形成しても良い。
The method of providing the silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention on the surface of the structure is not particularly limited. For example, the above-mentioned organic polymer composition or coating agent may be directly applied to the structure, or may be applied onto the structure already having a coating film on its surface. Further, another coating film may be formed on these.

【0077】[0077]

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。ただし、本発明は以下の実施例によって何ら制限
されるものではない。 [測定方法] (膜厚測定)シリカ被膜酸化亜鉛微粒子を透過型電子顕
微鏡(日本電子(株)製JEM2010、加速電圧20
0V)により観察し、粒子表面のシリカ被膜(基材に対
して、基材を覆うように認められる、薄いコントラスト
を有する膜部)の厚み観察によって測定した。 (平均一次粒子径)シリカ被膜酸化亜鉛微粒子を透過型
電子顕微鏡(日本電子(株)製JEM2010、加速電
圧200V)により観察し、粒子100個を任意に抽出
し、各粒子の粒子径を測定し、数平均粒子径を算出し
た。 (平均凝集粒径)シリカ被膜酸化亜鉛微粒子の水系スラ
リーを純水にてシリカ被膜酸化亜鉛微粒子が1質量%に
なるように希釈した液をレーザードップラー粒度分布計
(日機装(株)製 MAICROTRAC UPA 9
340−UPA)で測定し、累積平均径(Median
径)を測定した
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples. [Measurement method] (Measurement of film thickness) Silica-coated zinc oxide fine particles were measured with a transmission electron microscope (JEM2010 manufactured by JEOL Ltd., accelerating voltage 20).
0 V), and the thickness of the silica coating on the particle surface (a film portion having a thin contrast, which is recognized to cover the base material with respect to the base material). (Average primary particle diameter) The silica-coated zinc oxide fine particles were observed with a transmission electron microscope (JEM2010, JEOL Ltd., accelerating voltage 200V), 100 particles were arbitrarily extracted, and the particle diameter of each particle was measured. The number average particle diameter was calculated. (Average Aggregate Particle Size) An aqueous slurry of silica-coated zinc oxide fine particles was diluted with pure water so that the silica-coated zinc oxide fine particles became 1% by mass, and a laser Doppler particle size distribution meter (MAICROTRAC UPA 9 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was used.
340-UPA) and the cumulative average diameter (Median)
Diameter) was measured

【0078】(IRスペクトル測定)シリカ被膜酸化亜
鉛微粒子のシリカ膜の透過赤外吸収スペクトル(日本分
光(株)製FT−IR−8000)は、KBr法(発光
粒子とKBrの各粉体の混合比は、発光粒子/KBr質
量比が1/32)を用いて測定した。1150〜125
0cm- 1と1000〜1100cm- 1における赤外吸収
スペクトルの透過率より吸収ピークの吸光度を算出し、
吸収ピーク強度の比I(I=I1/I2:I1は1150
〜1250cm- 1の吸収ピークの吸光度、I2は100
0〜1100cm-1の吸収ピークの吸光度)を求めた。 (屈折率測定)シリカ被膜酸化亜鉛微粒子を合成する際
に系内に浸漬したシリコンウエハー上に形成されるシリ
カ膜を用いて、エリプソメーター(ULVAC社製;L
ASSER ELLIPSOMETER ESM−1
A)により測定した。 (溶出性金属イオンの測定)シリカ被覆酸化亜鉛微粒子
を純水中に5質量%にて分散し、25℃にて3hr撹拌
した後分散液を遠心分離沈降法、その上澄みを10倍濃
縮した。その濃縮液をを用いてカルシウムイオン、マグ
ネシウムイオンのイオン量をイオンクロマトグラフィー
にて測定した。イオンクロマトグラフィーの条件は、カ
ラムとしてShodex(昭和電工株式会社登録商標)
製ICパックYK−421、カラム温度40℃、溶離液
は5mM酒石酸水溶液に1mMになるようにジピコリン
酸を添加溶解した溶液を使用し、溶離液流速1ml/m
in、電導度検出にて行った。亜鉛イオンの溶出量はシ
リカ被覆酸化亜鉛及び未被覆酸化亜鉛を各種pH溶液に
5質量%にて分散し、25℃にて3hr攪拌した後、分
散液を遠心分離沈降し、その上澄み中の亜鉛イオン量を
ICPにて測定した。
(IR spectrum measurement) The transmission infrared absorption spectrum (FT-IR-8000 manufactured by JASCO Corporation) of the silica film of the silica-coated zinc oxide fine particles was measured by the KBr method (mixing of light-emitting particles and powders of KBr). The ratio was measured using a luminescent particle / KBr mass ratio of 1/32. 1150-125
0 cm - 1 and 1000~1100Cm - calculating the absorbance of the absorption peak than the transmittance of the infrared absorption spectrum in 1,
Absorption peak intensity ratio I (I = I 1 / I 2 : I 1 is 1150
~1250cm - 1 absorbance of the absorption peak, I 2 100
The absorbance of the absorption peak at 0 to 1100 cm-1 was determined. (Measurement of Refractive Index) Silica-Coated Zinc Oxide Fine Particles Using an ellipsometer (manufactured by ULVAC; L
ASSER ELLIPSOMETER ESM-1
It was measured according to A). (Measurement of Elutable Metal Ions) The silica-coated zinc oxide fine particles were dispersed in pure water at 5% by mass, stirred at 25 ° C. for 3 hours, the dispersion was subjected to a centrifugal sedimentation method, and the supernatant was concentrated 10 times. Using the concentrated solution, the amounts of calcium ions and magnesium ions were measured by ion chromatography. The condition of the ion chromatography is Shodex (registered trademark of Showa Denko KK) as a column.
IC pack YK-421, column temperature 40 ° C., eluent used was a solution prepared by adding dipicolinic acid to 5 mM tartaric acid aqueous solution so as to be 1 mM, and eluent flow rate 1 ml / m
In, conductivity detection was performed. The elution amount of zinc ions was such that silica-coated zinc oxide and uncoated zinc oxide were dispersed in various pH solutions at 5% by mass, stirred at 25 ° C. for 3 hours, and then the dispersion liquid was centrifuged and sedimented. The amount of ions was measured by ICP.

【0079】(テトラリン自動酸化法)「清野学著、酸
化チタン−物性と応用技術、技報堂出版、p.196−
197、1991年」に記載されている。測定条件は、
温度40℃、テトラリン20ml、酸化亜鉛0.02g
である。 (色素退色速度の測定・サンセットイエロー法)得られた
シリカ被覆酸化亜鉛微粒子と未被覆酸化亜鉛粒子(原料
酸化亜鉛粒子)及び市販酸化亜鉛(ZnO350、住友
大阪セメント(株)製)を被験物質としてサンセットイ
エロー法により色素退色速度を測定した。まず、色素で
あるサンセットイエローFCF(和光純薬株式会社製)
を98質量%グリセリンに色素濃度が0.02質量%と
なるように溶解した。被験物質を0.067質量%とな
るように分散させ、該分散液に紫外線照射(紫外線強度
1.65mW/cm2)した。光路長1mmでサンセッ
トイエローFCFの最大吸収波長である490nmの吸
光度を経時的に分光光度計(SHIMADZU社製UV
−160)で測定し、該吸光度減少速度と空試験(酸化
亜鉛の添加無し)での吸光度減少速度の差(ΔABS
490/hr)を計算した。 (有機系紫外線吸収剤の分解速度の測定・パラソール1
789法)得られたシリカ被覆酸化亜鉛と未被覆酸化亜
鉛(原料酸化亜鉛粒子)及び市販酸化亜鉛(ZnO35
0、住友大阪セメント(株)製)を被験物質として有機
系紫外線吸収剤であるパラソール1789の分解速度を
測定した。
(Tetralin Autoxidation Method) "Gaku Seino, Titanium Oxide-Physical Properties and Applied Technology, Gihodo Publishing, p.196-"
197, 1991 ". The measurement conditions are
Temperature 40 ℃, tetralin 20ml, zinc oxide 0.02g
Is. (Measurement of Dye Discoloration Rate / Sunset Yellow Method) The obtained silica-coated zinc oxide fine particles, uncoated zinc oxide particles (raw zinc oxide particles) and commercially available zinc oxide (ZnO350, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) were used as test substances. As a result, the dye fading rate was measured by the Sunset Yellow method. First, Sunset Yellow FCF (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Was dissolved in 98% by mass of glycerin so that the dye concentration would be 0.02% by mass. The test substance was dispersed in an amount of 0.067% by mass, and the dispersion was irradiated with ultraviolet rays (ultraviolet intensity 1.65 mW / cm 2 ). Absorbance at 490 nm, which is the maximum absorption wavelength of Sunset Yellow FCF with an optical path length of 1 mm, is measured with time by a spectrophotometer (UV manufactured by SHIMADZU).
-160), and the difference between the rate of decrease in absorbance and the rate of decrease in absorbance in the blank test (without addition of zinc oxide) (ΔABS
490 / hr) was calculated. (Measurement of decomposition rate of organic UV absorber, parasol 1
789 method) The obtained silica-coated zinc oxide and uncoated zinc oxide (raw zinc oxide particles) and commercially available zinc oxide (ZnO35
0, Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) was used as a test substance, and the decomposition rate of parasol 1789, which is an organic ultraviolet absorber, was measured.

【0080】すなわち、4−tert−ブチル−4'−
メトキシジベンゾイルメタン(パラソール1789)の
ポリエチレングリコール300溶液(パラソール178
9濃度として0.045質量%)に被験物質を分散さ
せ、各々1質量%のスラリーとした。スラリー1.2g
をガラス容器に入れ、10時間紫外線照射(1.65m
W/cm2)した後、1gを分取し、イソプロピルアル
コール2mL、ヘキサン2mL、蒸留水3mLを順次添
加した。攪拌してヘキサン相にパラソール1789を抽
出し、ヘキサン相の光路長1mmでの吸光度(340n
m)を分光光度計(SHIMADZU社製UV−16
0)で測定した。340nmの吸光度減少速度と空試験
(酸化亜鉛の添加無し)での吸光度減少速度の差(ΔA
BS340/hr.)を求めた。 (有機系紫外線吸収剤の分解率の測定・パラメトキシ桂
皮酸エチルヘキシル法)得られたシリカ被覆酸化亜鉛微
粒子と未被覆酸化亜鉛(原料酸化亜鉛粒子)及び市販酸
化亜鉛(ZnO350、住友大阪セメント(株)製)を
被験物質として有機系紫外線吸収剤であるパラメトキシ
桂皮酸エチルヘキシルの分解率を測定した。
That is, 4-tert-butyl-4'-
Polyethylene glycol 300 solution of methoxydibenzoylmethane (parasol 1789) (parasol 178
The test substance was dispersed at a concentration of 0.045% by mass) to form a slurry of 1% by mass. 1.2 g of slurry
In a glass container and irradiate with ultraviolet rays for 10 hours (1.65m
W / cm 2 ) and then 1 g was separated and 2 mL of isopropyl alcohol, 2 mL of hexane, and 3 mL of distilled water were sequentially added. Parasol 1789 was extracted into the hexane phase by stirring, and the absorbance of the hexane phase at an optical path length of 1 mm (340 n
m) is a spectrophotometer (UV-16 manufactured by SHIMADZU)
It was measured in 0). The difference between the absorbance decrease rate at 340 nm and the absorbance decrease rate in the blank test (without addition of zinc oxide) (ΔA
BS 340 / hr. ) Was asked. (Measurement of Decomposition Rate of Organic Ultraviolet Absorber-Paramethoxycinnamic Acid Ethylhexyl Method) Obtained silica-coated zinc oxide fine particles and uncoated zinc oxide (raw zinc oxide particles) and commercial zinc oxide (ZnO350, Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) Was used as a test substance, and the decomposition rate of ethylhexyl paramethoxycinnamate, which is an organic ultraviolet absorber, was measured.

【0081】すなわち、パラメトキシ桂皮酸2−エチル
ヘキシルのポリエチレングリコール300溶液(パラメ
トキシ桂皮酸2−エチルヘキシル濃度として0.05質
量%)に被験物質を分散させ、各々0.33質量%のス
ラリーとした。スラリー1.2gをガラス容器に入れ、
90分間紫外線照射(1.65mW/cm2)した後、
1gを分取し、イソプロピルアルコール2mL、ヘキサ
ン2mL、蒸留水3mLを順次添加した。攪拌してヘキ
サン相にパラメトキシ桂皮酸2−エチルヘキシルを抽出
し、ヘキサン相の光路長1mmでの吸光度(300n
m)を分光光度計(SHIMADZU社製UV−16
0)で測定した。300nmの吸光度減少度と空試験
(酸化亜鉛の添加無し)での吸光度減少度の差よりパラ
メトキシ桂皮酸2−エチルヘキシルの分解率を求めた。
That is, the test substance was dispersed in a polyethylene glycol 300 solution of 2-ethylhexyl paramethoxycinnamate (0.05% by mass of 2-ethylhexyl paramethoxycinnamate) to prepare a slurry of 0.33% by mass. Put 1.2 g of slurry in a glass container,
After 90 minutes UV irradiation (1.65 mW / cm 2 ),
1 g was collected, and 2 mL of isopropyl alcohol, 2 mL of hexane, and 3 mL of distilled water were sequentially added. 2-Ethylhexyl para-methoxycinnamate was extracted into the hexane phase by stirring, and the absorbance of the hexane phase at an optical path length of 1 mm (300 n
m) is a spectrophotometer (UV-16 manufactured by SHIMADZU)
It was measured in 0). The decomposition rate of 2-ethylhexyl paramethoxycinnamate was determined from the difference between the absorbance decrease at 300 nm and the absorbance decrease in the blank test (without addition of zinc oxide).

【0082】(水系スラリーの粘度測定)B型粘度計
(Brookfield type viscometer、トキメック社製BL
型)で測定した。測定温度:25℃、ローター:No.
1 (水系スラリーのpH)pH計(電気化学工業社製PH
L−20型)で測定した。測定温度:25℃ (紫外線遮蔽効果: メチレンブルー分解抑制試験)メ
チレンブルー(和光純薬(株)製)を水に色素濃度が
0.02質量%になるように溶解した。この溶解液を光
路長1mmの分光測定用セルに入れ、そのセルの片面に
シリカ被覆酸化亜鉛微粒子坦持フィルム等のサンプルを
張り付ける。次いで、張り付けフィルム側を上面とし
て、ブラックライト(日立(株)製、FL205.B
L、20W)で紫外線強度が1.35mW/cm2にな
るように光を照射し、12時間後のメチレンブルーの残
存率をメチレンブルーの最大吸収波長の吸光度変化より
算出した。比較対照として、酸化亜鉛を坦持しない場合
のサンプルフィルム等を張り付けたものについても同様
にメチレンブルーの残存率を測定した。 (紫外線遮蔽効果: ビタミンA分解抑制試験)ビタミ
ンAとして試薬レチノールアセテート in oil
(和光純薬(株)製)をエタノールに試薬として0.0
5質量%になるように溶解した。この溶解液を光路長1
mmの分光測定用セルに入れ、そのセルの片面にシリカ
被覆酸化亜鉛微粒子を坦持したサンプルフィルム等を張
り付ける。次いで、張り付けフィルム側を上面として、
紫外線強度が10μW/cm2になるように光を照射
し、72時間後のビタミンAの残存率をビタミンAの最
大吸収波長の吸光度変化より算出した。比較対照とし
て、酸化亜鉛を坦持しない場合のフィルムを張り付けた
ものについても同様にビタミンAの残存率を測定した。 (耐候性試験)シリカ被覆酸化亜鉛坦持フィルムにフェ
ードメータ(Heraeus製、SUNSET CPS+)で50
mW/cm2の光をあて24時間後にフィルムの着色を
調べた。
(Measurement of Viscosity of Aqueous Slurry) Brookfield type viscometer (BL, manufactured by Tokimec Co., Ltd.)
Type). Measurement temperature: 25 ° C., rotor: No.
1 (pH of aqueous slurry) pH meter (PH manufactured by Denki Kagaku Kogyo KK)
L-20 type). Measurement temperature: 25 ° C. (UV shielding effect: methylene blue decomposition inhibition test) Methylene blue (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in water so that the dye concentration was 0.02% by mass. This solution is put into a spectroscopic measurement cell having an optical path length of 1 mm, and a sample such as a silica-coated zinc oxide fine particle-supporting film is attached to one surface of the cell. Next, with the pasting film side as the upper surface, black light (FL205.B manufactured by Hitachi, Ltd.)
L, 20 W) was irradiated with light so that the ultraviolet intensity was 1.35 mW / cm 2, and the residual ratio of methylene blue after 12 hours was calculated from the change in absorbance at the maximum absorption wavelength of methylene blue. As a comparative control, the residual rate of methylene blue was measured in the same manner for a sample film to which zinc oxide was not supported and which was attached. (UV Shielding Effect: Vitamin A Degradation Suppression Test) Reagent Retinol Acetate in oil as Vitamin A
(Manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in ethanol as a reagent of 0.0
It melt | dissolved so that it might become 5 mass%. This solution has an optical path length of 1
It is put in a cell for spectroscopic measurement of mm, and a sample film or the like carrying silica-coated zinc oxide fine particles is attached to one surface of the cell. Then, with the sticking film side as the upper surface,
Light was irradiated so that the intensity of ultraviolet rays became 10 μW / cm 2, and the residual rate of vitamin A after 72 hours was calculated from the change in absorbance at the maximum absorption wavelength of vitamin A. As a comparative control, the residual rate of vitamin A was similarly measured for the film adhered without zinc oxide. (Weather resistance test) 50 with a fade meter (Heraeus, SUNSET CPS +) on silica-coated zinc oxide carrier film
The film was examined for coloring 24 hours after it was exposed to light of mW / cm 2 .

【0083】(フィルムの透過率)分光光度計(島津
(株)製、UV−160)を用いて透過率の測定を行っ
た。透過率の測定は長は360nmおよび550nmと
した。 (紫外線防御能: SPF測定)SPFとはSun P
rotection Factorの略であり、日本化
粧品工業会(JCIA)が平成4年1月に定めたSPF
測定法基準(JCIA法)の試験条件で測定した値であ
り、サンバーン(主としてUVBによる日焼けで皮膚が
赤くなること)防止効果を示す値(サンバーン防止効果
指数)を示す。この値は化粧品以外に樹脂フィルムや繊
維の紫外線防御効果評価にも適用できる。本発明ではi
n vitro測定法であるSPFアナライザー(La
bosphere製 UV−1000S)にて測定し
た。SPFは下記式で規定される。 SPF=紫外線遮蔽フィルム又は繊維等を具備した際の
最小紅斑量(MED)/具備しない際の最小紅斑量(M
ED)
(Transmittance of Film) The transmittance was measured using a spectrophotometer (UV-160 manufactured by Shimadzu Corporation). The transmittance was measured at lengths of 360 nm and 550 nm. (UV protection ability: SPF measurement) What is SPF Sun P
Abbreviation for Protection Factor, SPF established by the Japan Cosmetic Industry Association (JCIA) in January 1992.
It is a value measured under the test conditions of the measurement method standard (JCIA method), and shows a value (sunburn prevention effect index) showing a sunburn (mainly the skin becomes red due to UVB sunburn) prevention effect. This value can be applied to the evaluation of the UV protection effect of resin films and fibers as well as cosmetics. In the present invention i
n-vitro measurement method SPF analyzer (La
It was measured by UV-1000S manufactured by Bosphere. The SPF is defined by the following formula. SPF = minimum erythema amount (MED) when equipped with an ultraviolet shielding film or fiber / minimum erythema amount when not equipped (M
ED)

【0084】(フィルムのヘイズ)ヘイズメーター
((有)東京電色製、TC−H3DPK)を用いてフィ
ルムのヘイズ(曇り度)を測定した。
(Haze of Film) The haze of the film was measured using a haze meter (TC-H3DPK manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.).

【0085】[実施例1]50L反応器に脱イオン水1
8.25L、エタノール(純正化学株式会社製)22.
8Lおよび25質量%アンモニア水124mL(大盛化
工社製)を混合し、その中に原料酸化亜鉛粒子(昭和タ
イタニウム株式会社製高純度酸化亜鉛UFZ−40;一
次粒子径27nm)1.74Kgを分散させ、懸濁液
を調製した。次に、テトラエトキシシラン(GE東芝シ
リコーン社製)1.62L、エタノール1.26Lを混
合し、溶液を調製した。
Example 1 Deionized water 1 in a 50 L reactor
8.25 L, ethanol (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) 22.
8 L and 124 mL of 25 mass% ammonia water (manufactured by Taisei Kako Co., Ltd.) were mixed, and 1.74 kg of raw material zinc oxide particles (Showa Titanium Co., Ltd. high-purity zinc oxide UFZ-40; primary particle diameter 27 nm) were dispersed therein. And a suspension was prepared. Next, 1.62 L of tetraethoxysilane (manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) and 1.26 L of ethanol were mixed to prepare a solution.

【0086】撹拌している懸濁液に、溶液を9時間
かけて一定速度で加えた後、12時間熟成した。成膜、
熟成は45℃にて行った。その後、固形分を遠心濾過に
て分離し、50℃で12時間真空乾燥し、さらに80℃
で12時間温風乾燥した。ついでジェットミルにより解
砕することによりシリカ被膜酸化亜鉛微粒子を得た。ジ
ェットミル解砕後のシリカ被膜酸化亜鉛微粒子を、分散
剤であるポイズ530(花王製)の0.1質量%水溶液
にシリカ被膜酸化亜鉛微粒子が1質量%になるように添
加し、超音波洗浄機(SHIMAZU製 SUS−10
3)にて24KHz、10分間分散後、この分散液をレ
ーザードップラー粒度分布計(日機装(株)製 MAI
CROTRAC UPA 9340−UPA)を用いて
測定したところ、その累積平均径(Median径)は
0.64μmであった。
The solution was added to the stirring suspension at a constant rate over 9 hours and then aged for 12 hours. Film formation,
Aging was carried out at 45 ° C. Then, the solid content is separated by centrifugal filtration, vacuum dried at 50 ° C for 12 hours, and further 80 ° C.
It was dried with warm air for 12 hours. Then, by crushing with a jet mill, silica-coated zinc oxide fine particles were obtained. The silica-coated zinc oxide fine particles after jet mill disintegration were added to a 0.1% by mass aqueous solution of Poise 530 (manufactured by Kao) as a dispersant so that the silica-coated zinc oxide fine particles became 1% by mass, and ultrasonic cleaning was performed. Machine (made by SHIMAZU SUS-10
After dispersing at 24 KHz for 10 minutes at 3), the dispersion was measured with a laser Doppler particle size distribution meter (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., MAI).
When it was measured using CROTRAC UPA 9340-UPA), the cumulative average diameter (Median diameter) was 0.64 μm.

【0087】KBr法により、得られたシリカ被覆酸化
亜鉛微粒子の透過赤外吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、1000〜1200cm-1にSi−O−Si伸縮振
動由来の吸収が観測され、2800〜3000cm-1
C−H伸縮振動由来の吸収は観測されず、生成した被膜
はシリカであると同定された。
When the transmission infrared absorption spectrum of the obtained silica-coated zinc oxide fine particles was measured by the KBr method, absorption derived from Si—O—Si stretching vibration was observed at 1000 to 1200 cm −1 and 2800 to 3000 cm −. No absorption derived from C—H stretching vibration was observed in 1 and the formed film was identified as silica.

【0088】さらに、一次粒子径、シリカ膜厚、赤外吸
収スペクトルの吸収ピーク強度の比I、シリカ膜の屈折
率、テトラリン自動酸化法による光触媒活性度等を測定
した。結果を表1に示す。
Further, the primary particle diameter, the silica film thickness, the absorption peak intensity ratio I of the infrared absorption spectrum, the refractive index of the silica film, and the photocatalytic activity by the tetralin autooxidation method were measured. The results are shown in Table 1.

【0089】シリカ被覆酸化亜鉛微粒子のテトラリン自
動酸化法による色素退色速度は0.1(ΔABS490
hr.)以下であり、未被覆品および市販酸化亜鉛に比
較し、色素の分解が低く抑えられていた。
The color fading rate of the silica-coated zinc oxide fine particles by the tetralin autoxidation method was 0.1 (ΔABS 490 /
hr.) or less, and the decomposition of the dye was suppressed to be low as compared with the uncoated product and the commercially available zinc oxide.

【0090】シリカ被覆酸化亜鉛微粒子のパラソール1
789法による有機系紫外線吸収剤の分解速度は0.0
2(ΔABS340/hr.)以下であり、未被覆品および
市販酸化亜鉛に比べ紫外線吸収剤の分解性が顕著に低か
った。
Parasol 1 of silica-coated zinc oxide fine particles 1
The decomposition rate of the organic ultraviolet absorber according to the 789 method is 0.0
It was 2 (ΔABS 340 / hr.) Or less, and the degradability of the ultraviolet absorber was remarkably lower than that of the uncoated product and commercially available zinc oxide.

【0091】シリカ被覆酸化亜鉛微粒子の分解率は5%
以下であり、未被覆品および市販酸化亜鉛に比べ紫外線
吸収剤の分解性が低かった。
Decomposition rate of silica-coated zinc oxide fine particles is 5%
The degradability of the ultraviolet absorber was lower than that of the uncoated product and the commercially available zinc oxide.

【0092】[0092]

【表1】 [Table 1]

【0093】[0093]

【表2】 [Table 2]

【0094】[0094]

【表3】 [Table 3]

【0095】本発明のシリカ被覆酸化亜鉛微粒子は、溶
出性のカルシウムイオン、マグネシウムイオンが極めて
少なかった。さらに、各種pHにおいて未被覆酸化亜鉛
に比較し、亜鉛イオンの溶出が極めて抑制されており、
純水中では1ppm以下と極めて少なかった。結果を表
2および表3に示す。
The silica-coated zinc oxide fine particles of the present invention had very little elutable calcium and magnesium ions. Furthermore, compared to uncoated zinc oxide at various pHs, the elution of zinc ions is extremely suppressed,
In pure water, it was extremely low at 1 ppm or less. The results are shown in Tables 2 and 3.

【0096】[実施例2](水系スラリーの調製) 実施例1のシリカ被覆酸化亜鉛粉体15gに純水35g
を加え、粉末換算で30質量%のスラリーとした。粉体
をよく分散させるため、さらにφ0.4mmジルコニア
ビーズ100gを加えペイントシェイカーに3hrかけ
た。得られたスラリーの粘度は10mPa・s(B型粘
度計、25℃)、平均凝集粒度0.2μm(レーザード
ップラー粒度分布測定機、日機装)であり、良好な分散
性を有していた。
Example 2 (Preparation of Aqueous Slurry) 35 g of pure water was added to 15 g of the silica-coated zinc oxide powder of Example 1.
Was added to obtain a slurry of 30 mass% in terms of powder. In order to disperse the powder well, 100 g of φ0.4 mm zirconia beads was further added and the mixture was placed on a paint shaker for 3 hours. The obtained slurry had a viscosity of 10 mPa · s (B-type viscometer, 25 ° C.), an average aggregate particle size of 0.2 μm (laser Doppler particle size distribution measuring instrument, Nikkiso Co., Ltd.), and had good dispersibility.

【0097】[実施例3](塗工剤の作製) 実施例2の水系スラリー2.5gに純水1.25gを加
えてスラリーを希釈した。このスラリーに水分散系ウレ
タン樹脂(ソフボンB−400、竹本油脂(株)製)1
1.25g を添加してシリカ被覆酸化亜鉛微粒子とウ
レタン樹脂を含有した塗工剤を得た。この塗工剤の固形
分濃度は20質量%であり、具体的にはシリカ被覆酸化
亜鉛が5質量%、ウレタン樹脂が15質量%である。
[Example 3] (Preparation of coating agent) To 2.5 g of the aqueous slurry of Example 2, 1.25 g of pure water was added to dilute the slurry. Water-dispersed urethane resin (Sofbon B-400, manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.) 1
1.25 g was added to obtain a coating agent containing silica-coated zinc oxide fine particles and a urethane resin. The solid content concentration of this coating agent is 20 mass%, specifically, silica-coated zinc oxide is 5 mass%, and urethane resin is 15 mass%.

【0098】[実施例4](フィルムの作製) 実施例3の塗工剤を100μmのポリエチレンテレフタ
レートフィルム(東レ(株)製、ルミラーT)の片面
に、30μmのドクターブレードで塗工し、80℃で2
時間乾燥し、シリカ被覆酸化亜鉛微粒子が坦持されたポ
リエチレンテレフタレートフィルムを得た。得られたシ
リカ被覆酸化亜鉛坦持ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムを分光光度計(島津(株)製、UV−160)で透
過率の測定を行った結果、360nmの透過率が5%、
550nmの透過率が90%であった。 (紫外線遮蔽効果: メチレンブルー分解抑制試験)シ
リカ被覆酸化亜鉛坦持ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムのメチレンブルー残存率は98%、比較対照の残存
率は20%であり、酸化亜鉛の坦持により優れた紫外線
防御能が得られた。 (紫外線遮蔽効果: ビタミンA分解抑制試験)シリカ
被覆酸化亜鉛坦持ポリエチレンテレフタレートフィルム
がある場合の残存率は95%、比較対照の残存率は60
%であり、酸化亜鉛の坦持により優れた紫外線防御能が
得られた。 (耐候性試験)シリカ被覆酸化亜鉛坦持ポリエチレンテ
レフタレートフィルムにフェードメータ(Heraeu
s製、SUNSET CPS+)で50mW/cm2の光をあて2
4時間後にフィルムの着色を調べたが、着色は見られな
かった。
Example 4 (Production of Film) The coating agent of Example 3 was applied to one side of a 100 μm polyethylene terephthalate film (Lumirror T, manufactured by Toray Industries, Inc.) with a doctor blade of 30 μm, and then applied. 2 at ℃
After drying for an hour, a polyethylene terephthalate film having silica-coated zinc oxide fine particles supported thereon was obtained. The transmittance of the obtained silica-coated zinc oxide-supported polyethylene terephthalate film was measured with a spectrophotometer (UV-160, manufactured by Shimadzu Corporation), and as a result, the transmittance at 360 nm was 5%,
The transmittance at 550 nm was 90%. (Ultraviolet shielding effect: methylene blue decomposition inhibition test) The residual rate of methylene blue of the silica-coated zinc oxide-supported polyethylene terephthalate film is 98%, and the residual rate of the comparative control is 20%. Was obtained. (UV Shielding Effect: Vitamin A Degradation Inhibition Test) The residual rate when the silica-coated zinc oxide-supported polyethylene terephthalate film is 95%, and the residual rate of the comparative control is 60%.
%, And an excellent UV protection ability was obtained by supporting zinc oxide. (Weather resistance test) Fade meter (Heraeu) on silica-coated zinc oxide-supported polyethylene terephthalate film
s, SUNSET CPS +) with 50 mW / cm 2 light 2
The film was examined for color after 4 hours and no color was seen.

【0099】[実施例5]実施例2で得られたシリカ被
覆酸化亜鉛含有水系スラリー2.5gに純水5.33g
を加えてスラリーを希釈した。このスラリーに水分散系
アクリルシリコンバインダー液(SX8172、JSR
(株)製)3g を添加してシリカ被覆酸化亜鉛とアク
リルシリコンバインダーを含有した塗工剤を得た。この
塗工剤の固形分濃度は20質量%であり、具体的にはシ
リカ被覆酸化亜鉛が5質量%、アクリルシリコン樹脂が
15質量%である。
[Example 5] 5.33 g of pure water was added to 2.5 g of the silica-coated zinc oxide-containing aqueous slurry obtained in Example 2.
Was added to dilute the slurry. Aqueous dispersion acrylic silicone binder liquid (SX8172, JSR
(Manufactured by K.K.) was added to obtain a coating agent containing silica-coated zinc oxide and an acrylic silicon binder. The solid content concentration of this coating agent is 20 mass%, specifically, silica-coated zinc oxide is 5 mass%, and acrylic silicone resin is 15 mass%.

【0100】[実施例6]実施例5の塗工剤を100μ
mのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)
製、ルミラーT)の片面に、30μmのドクターブレー
ドで塗工し、80℃で2時間乾燥し、シリカ被覆酸化亜
鉛を坦持したポリエチレンテレフタレートフィルムを得
た。
[Example 6] The coating agent of Example 5 was added to 100 μm.
m polyethylene terephthalate film (Toray Industries, Inc.)
Manufactured by Lumirror T) was coated on one side with a doctor blade of 30 μm and dried at 80 ° C. for 2 hours to obtain a polyethylene terephthalate film carrying silica-coated zinc oxide.

【0101】得られたシリカ被覆酸化亜鉛坦持ポリエチ
レンテレフタレートフィルムの透過率は360nmで5
%、550nmで94%であった。
The transmittance of the obtained silica-coated zinc oxide-supported polyethylene terephthalate film was 5 at 360 nm.
%, 94% at 550 nm.

【0102】この酸化亜鉛坦持ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムについて紫外線遮蔽効果試験及び耐候性試
験を行ったところ、表4の結果が得られ、優れた紫外線
防御効果と耐候性を有することが示された。
When the zinc oxide-supported polyethylene terephthalate film was subjected to an ultraviolet ray shielding effect test and a weather resistance test, the results shown in Table 4 were obtained, showing that it has excellent ultraviolet ray protection effect and weather resistance.

【0103】[実施例7]実施例1と同様の方法にて酸
化亜鉛のシリカ被覆反応を行った。つまり、50L反応
器に脱イオン水18.25L、エタノール(純正化学株
式会社製)22.8Lおよび25質量%アンモニア水1
24mL(大盛化工社製)を混合し、その中に酸化亜鉛
(昭和タイタニウム株式会社製高純度酸化亜鉛UFZ−
40;一次粒子径27nm)1.74Kgを分散させ、
懸濁液を調製した。次に、テトラエトキシシラン(G
E東芝シリコーン社製)1.62L、エタノール1.2
6Lを混合し、溶液を調製した。
Example 7 The silica coating reaction of zinc oxide was carried out in the same manner as in Example 1. That is, in a 50 L reactor, 18.25 L of deionized water, 22.8 L of ethanol (manufactured by Junsei Kagaku Co., Ltd.) and 1% of 25 mass% ammonia water
24 mL (manufactured by Taisei Kako Co., Ltd.) was mixed, and zinc oxide (high purity zinc oxide UFZ-manufactured by Showa Titanium Co., Ltd.) was mixed therein.
40; primary particle diameter 27 nm) 1.74 Kg was dispersed,
A suspension was prepared. Next, tetraethoxysilane (G
E Toshiba Silicone Co., Ltd.) 1.62 L, ethanol 1.2
A solution was prepared by mixing 6 L.

【0104】撹拌している懸濁液に、溶液を9時間
かけて一定速度で加えた後、12時間熟成した。成膜、
熟成は45℃にて行った。
The solution was added to the stirring suspension at a constant rate over 9 hours and then aged for 12 hours. Film formation,
Aging was carried out at 45 ° C.

【0105】次に、この反応液をUF膜分離装置及びU
F膜として旭化成(株)製SIP1053を使用し濃
縮、水希釈操作を繰り返すことで、エタノール濃度を1
%以下、アンモニア濃度を0.1%以下となるまで脱エ
タノールと脱塩した。さらに最終的に粉末換算で20質
量%になるまで濃縮し、水系スラリーとした。得られた
スラリーのエタノール濃度は0.9%、アンモニア濃度
は0.8%であった。
Next, this reaction solution was treated with a UF membrane separator and U
Asahi Kasei Co., Ltd.'s SIP1053 was used as the F membrane, and the concentration of ethanol was adjusted to 1 by repeating concentration and water dilution operations.
%, And demineralized with ethanol until the ammonia concentration became 0.1% or less. Furthermore, it was finally concentrated to 20 mass% in terms of powder to obtain an aqueous slurry. The obtained slurry had an ethanol concentration of 0.9% and an ammonia concentration of 0.8%.

【0106】[実施例8]実施例7の水系スラリー3.
75gに水分散系ウレタン樹脂(ソフボンB−400、
竹本油脂(株)製)11.25g を添加してシリカ被
覆酸化亜鉛とウレタン樹脂を含有した塗工剤を得た。
[Embodiment 8] Aqueous slurry of Embodiment 7.
Water-dispersed urethane resin (Sofbon B-400,
Takemoto Yushi Co., Ltd. 11.25 g was added to obtain a coating agent containing silica-coated zinc oxide and urethane resin.

【0107】[実施例9]実施例8の塗工剤を100μ
mのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)
製、ルミラーT)の片面に、30μmのドクターブレー
ドで塗工し、80℃で2時間乾燥し、酸化亜鉛を坦持し
たポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
[Example 9] The coating agent of Example 8 was added to 100 μm.
m polyethylene terephthalate film (Toray Industries, Inc.)
Manufactured by Lumirror T) was coated on one surface with a doctor blade of 30 μm and dried at 80 ° C. for 2 hours to obtain a polyethylene terephthalate film carrying zinc oxide.

【0108】得られた酸化亜鉛坦持ポリエチレンテレフ
タレートフィルムを分光光度計(島津(株)製、UV−
160)で透過率の測定を行った結果、360nmの透
過率が3%、550nmの透過率が93%であった。
The obtained zinc oxide-supported polyethylene terephthalate film was spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, UV-
As a result of measuring the transmittance at 160), the transmittance at 360 nm was 3% and the transmittance at 550 nm was 93%.

【0109】この酸化亜鉛坦持ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムについて紫外線遮蔽効果試験及び耐候性試
験を行ったところ、表4の結果が得られ、優れた紫外線
防御効果と耐候性を有することが示された。
The zinc oxide-supported polyethylene terephthalate film was subjected to an ultraviolet shielding effect test and a weather resistance test, and the results shown in Table 4 were obtained, showing that it has excellent ultraviolet protection effect and weather resistance.

【0110】[実施例10]実施例7で得られたシリカ
被覆酸化亜鉛微粒子を20質量%含有する水系スラリー
3.75gに純水4.08gを加えてスラリーを希釈し
た。このスラリーに水分散系アクリルシリコンバインダ
ー液(SX8172、JSR(株)製)3gを添加して
シリカ被覆酸化亜鉛とアクリルシリコンバインダーを含
有した塗工剤を得た。
Example 10 To 3.75 g of an aqueous slurry containing 20% by mass of the silica-coated zinc oxide fine particles obtained in Example 7, 4.08 g of pure water was added to dilute the slurry. To this slurry, 3 g of an aqueous dispersion type acrylic silicon binder liquid (SX8172, manufactured by JSR Corporation) was added to obtain a coating agent containing silica-coated zinc oxide and an acrylic silicon binder.

【0111】[実施例11]実施例10の塗工剤を10
0μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ
(株)製、ルミラーT)の片面に、30μmのドクター
ブレードで塗工し、80℃で2時間乾燥し、酸化亜鉛を
坦持したポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
[Example 11] The coating agent of Example 10 was applied 10 times.
A 0 μm polyethylene terephthalate film (Lumirror T, manufactured by Toray Industries, Inc.) was coated on one side with a 30 μm doctor blade and dried at 80 ° C. for 2 hours to obtain a polyethylene terephthalate film carrying zinc oxide.

【0112】得られたシリカ被覆酸化亜鉛坦持ポリエチ
レンテレフタレートフィルムを分光光度計(島津(株)
製、UV−160)で透過率の測定を行った結果、36
0nmの透過率が2%、550nmの透過率が96%で
あった。
The obtained silica-coated zinc oxide-supported polyethylene terephthalate film was analyzed with a spectrophotometer (Shimadzu Corporation).
Manufactured by UV-160), the result of the measurement of the transmittance was 36.
The transmittance at 0 nm was 2% and the transmittance at 550 nm was 96%.

【0113】この酸化亜鉛坦持ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムについて紫外線遮蔽効果試験及び耐候性試
験を行ったところ、表4の結果が得られ、優れた紫外線
防御効果と耐候性を有することが示された。
The zinc oxide-supported polyethylene terephthalate film was subjected to an ultraviolet shielding effect test and a weather resistance test, and the results shown in Table 4 were obtained, showing that it has excellent ultraviolet protection effect and weather resistance.

【0114】[実施例12]実施例8の塗工剤にポリエ
ステル不織布(6デニール、高安(株)社製)を浸漬
し、取り出した後、ローラーで絞り、80℃で2時間乾
燥し、シリカ被覆酸化亜鉛を坦持したポリエステル不織
布を得た。この酸化亜鉛坦持ポリエステル不織布につい
耐候性試験を行ったところ、表4の結果が得られ、優れ
た耐候性を有することが示された。本実施例のシリカ被
覆酸化亜鉛坦持ポリエステル不織布のSPF値は11で
あり、一方、酸化亜鉛を担持していないポリエステル不
織布のSPFは3であった。つまり、酸化亜鉛の坦持に
より優れた紫外線防御効果が得られた。
Example 12 A polyester non-woven fabric (6 denier, manufactured by Takayasu Co., Ltd.) was dipped in the coating material of Example 8, taken out, squeezed with a roller and dried at 80 ° C. for 2 hours, and silica. A polyester non-woven fabric carrying a coated zinc oxide was obtained. A weather resistance test was conducted on this zinc oxide-supported polyester nonwoven fabric, and the results shown in Table 4 were obtained, showing that it has excellent weather resistance. The silica-coated zinc oxide-supported polyester nonwoven fabric of this example had an SPF value of 11, while the polyester nonwoven fabric not supporting zinc oxide had an SPF value of 3. That is, by supporting zinc oxide, an excellent UV protection effect was obtained.

【0115】[実施例13]実施例5で得られたシリカ
被覆酸化亜鉛とアクリルシリコンバインダーを含有した
塗工剤にポリエステル不織布(6デニール、高安(株)
社製)を浸漬し、取り出した後、ローラーで絞り、80
℃で2時間乾燥し、シリカ被覆酸化亜鉛を坦持したポリ
エステル不織布を得た。この酸化亜鉛坦持ポリエステル
不織布について耐候性試験を行ったところ表4の結果が
得られ、優れた耐候性を示した。また、SPF値は15
であり、優れた紫外線防御能を有することがわかる。
[Example 13] A polyester non-woven fabric (6 denier, manufactured by Takayasu Co., Ltd.) was used as a coating agent containing the silica-coated zinc oxide obtained in Example 5 and an acrylic silicon binder.
(Manufactured by the company), take it out, squeeze it with a roller, and
It was dried at 0 ° C. for 2 hours to obtain a polyester non-woven fabric carrying silica-coated zinc oxide. A weather resistance test was conducted on this zinc oxide-supported polyester nonwoven fabric, and the results shown in Table 4 were obtained, showing excellent weather resistance. The SPF value is 15
Therefore, it can be seen that it has an excellent UV protection ability.

【0116】[比較例1]実施例1に記載のシリカ被覆
酸化亜鉛の代わりに市販酸化亜鉛ZnO350(住友大
阪セメント(株)製)を使用し、実施例2と同様の手法
で水系スラリーの調製を試みたが、亜鉛イオン溶出に伴
い、酸化亜鉛の凝集・ゲル化が生じスラリー化が不可能
であった。これを無理矢理、実施例3と同様にウレタン
樹脂に添加し塗工剤となし、ポリエチレンテレフタレー
トフィルムに塗工した。このフィルムの透過率試験、紫
外線防御効果試験、耐候性試験を行った結果を表4に示
す。凝集により紫外線防御効果が極めて低いうえ、光触
媒活性を有するため耐候性試験においては着色とバイン
ダー劣化が認められた。
[Comparative Example 1] A commercially available zinc oxide ZnO350 (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) was used in place of the silica-coated zinc oxide described in Example 1, and an aqueous slurry was prepared in the same manner as in Example 2. However, with the elution of zinc ions, zinc oxide aggregated and gelled, and it was impossible to form a slurry. This was forcibly added to the urethane resin in the same manner as in Example 3 to form a coating agent, which was applied to a polyethylene terephthalate film. Table 4 shows the results of the transmittance test, the UV protection effect test, and the weather resistance test of this film. Due to coagulation, the UV protection effect was extremely low, and since it had photocatalytic activity, coloration and binder deterioration were observed in the weather resistance test.

【0117】[比較例2〜3]実施例2、7のシリカ被
覆酸化亜鉛含有水系スラリーを純水に置き換えて、比較
例2、3の酸化亜鉛を含まない塗工剤とし、各実施例と
同様のフィルムを得た。得られたフィルム及び不織布の
透過率試験、紫外線防御効果試験、耐候性試験を行った
結果を表4に示す。当然のことながら紫外線防御能は全
く認められなかった。
[Comparative Examples 2 to 3] The silica-coated zinc oxide-containing aqueous slurries of Examples 2 and 7 were replaced with pure water to obtain zinc oxide-free coating agents of Comparative Examples 2 and 3, and A similar film was obtained. Table 4 shows the results of the transmittance test, the ultraviolet protection effect test, and the weather resistance test of the obtained film and nonwoven fabric. As a matter of course, no UV protection was recognized.

【0118】[実施例14]実施例2で得られた水系ス
ラリーの一部を媒体流動乾燥機(大川原製作所(株)
製、スラリードライヤー)で乾燥して得られたシリカ被
覆酸化亜鉛微粒子20質量部と、低密度ポリエチレン
(日本ポリオレフィン(株)製、ジェイレクスJH60
7C)80質量部とを二軸押出機(池貝鉄工(株)製、
PCM30型)を用いて170℃(滞留時間約3分)で
溶融混練し、ペレット化を行った。直径2〜3mmφ、
長さ3〜5mm、質量0.01〜0.02g、円柱状
で、シリカ被覆酸化亜鉛含量20質量%の低密度ポリエ
チレンのコンパウンド20kg得た。
[Example 14] A part of the aqueous slurry obtained in Example 2 was subjected to a medium fluidized dryer (Okawara Seisakusho Co., Ltd.).
20 parts by mass of silica-coated zinc oxide fine particles obtained by drying with a slurry dryer), and low-density polyethylene (manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd., J-LEX JH60)
7C) 80 parts by mass of a twin-screw extruder (manufactured by Ikegai Tekko KK,
PCM30 type) was melt-kneaded at 170 ° C. (residence time about 3 minutes) to pelletize. Diameter 2-3 mmφ,
20 kg of a low-density polyethylene compound having a length of 3 to 5 mm, a mass of 0.01 to 0.02 g, a columnar shape, and a silica-coated zinc oxide content of 20% by mass was obtained.

【0119】この低密度ポリエチレンコンパウンド2k
gと低密度ポリエチレン(日本ポリオレフィン(株)
製、ジェイレクスF6200FD)18kgをV型ブレ
ンダー(池本理化工業(株)製、RKI−40)で10
分間混合し、混合ペレットを作製した。
This low density polyethylene compound 2k
g and low density polyethylene (Japan Polyolefin Co., Ltd.)
Manufactured by J-LEX F6200FD) 18 kg with a V-type blender (RKI-40 manufactured by Ikemoto Rika Kogyo Co., Ltd.) 10
Mixed for minutes to make mixed pellets.

【0120】次に、得られた混合ペレットを200mm
のTダイを有する二軸混練押出機(KZW15−30M
G、(株)テクノベル製)でダイス温度250℃で厚さ
80μmのフィルムを作製した。
Next, 200 mm of the obtained mixed pellets
Twin-screw kneading extruder with T-die (KZW15-30M
G, manufactured by Techno Bell Co., Ltd., and a film having a thickness of 80 μm was prepared at a die temperature of 250 ° C.

【0121】フィルムの透過率を測定した結果、360
nmの透過率が1%、550nmの透過率が90%であ
った。
As a result of measuring the transmittance of the film, 360
The transmittance at 1 nm was 1% and the transmittance at 550 nm was 90%.

【0122】得られた低密度ポリエチレンフィルム60
0cm2を紫外線遮蔽効果試験及び耐候性試験を行った
ところ、表4の結果が得られ、優れた紫外線防御効果と
耐候性を示した。
Low density polyethylene film 60 obtained
When 0 cm 2 was subjected to an ultraviolet ray shielding effect test and a weather resistance test, the results shown in Table 4 were obtained, showing excellent ultraviolet ray protection effect and weather resistance.

【0123】[実施例15]実施例7で得られた水系ス
ラリーの一部を媒体流動乾燥機(大川原製作所(株)
製、スラリードライヤー)で乾燥して、シリカ被覆酸化
亜鉛粉体2kgを取得した。 (高密度ポリエチレンマスターバッチの作製)上記で得
られた粉体20質量部、高密度ポリエチレン(日本ポリ
オレフィン(株)製、ジェイレクスF6200FD)8
0質量部とを二軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM3
0型)を用い、170℃(滞留時間約3分)で溶融混練
し、ペレット化を行い、シリカ被覆酸化亜鉛微粒子を2
0%含有する高密度ポリエチレンのマスターバッチを1
0kgを造った。得られたペレットのサイズは直径2〜
3mmφ、長さ3〜5mm、重さ0.01〜0.02g
であった。 (紡糸)上記の高密度ポリエチレンマスターバッチ2k
gと高密度ポリエチレン(日本ポリオレフィン(株)
製、ジェイレクスF6200FD)18kgをV型ブレ
ンダー(池本理化工業(株)、RKI−40)で10分
間混合し、混合ペレットを作製した。
[Example 15] A part of the aqueous slurry obtained in Example 7 was used as a medium fluidized drier (Okawara Seisakusho KK).
Manufactured, and dried by a slurry dryer) to obtain 2 kg of silica-coated zinc oxide powder. (Production of high-density polyethylene masterbatch) 20 parts by mass of the powder obtained above, high-density polyethylene (J-LEX F6200FD, manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.) 8
0 parts by mass of a twin-screw extruder (made by Ikegai Tekko KK, PCM3
Type 0), melt-kneaded at 170 ° C. (residence time about 3 minutes) and pelletized to obtain silica-coated zinc oxide fine particles
1 masterbatch of high density polyethylene containing 0%
Made 0 kg. The size of the pellets obtained is 2 to 2
3mmφ, length 3-5mm, weight 0.01-0.02g
Met. (Spinning) High-density polyethylene masterbatch 2k above
g and high density polyethylene (Japan Polyolefin Co., Ltd.)
Manufactured by J-LEX F6200FD) (18 kg) was mixed with a V-type blender (RKI-40, Ikemoto Rika Kogyo Co., Ltd.) for 10 minutes to prepare mixed pellets.

【0124】次に、得られた混合ペレットとポリエステ
ル樹脂ペレット(帝人(株)製、FM−OK)をそれぞ
れ溶融押出紡糸機(中央化学機械製作所(株)製、ポリ
マーメイド5)に投入し、紡糸パック温度300℃でシ
リカ被覆酸化亜鉛含有高密度ポリエチレンとポリエステ
ル樹脂の質量比が1:1となるようなシリカ被覆酸化亜
鉛微粒子含有高密度ポリエチレン(鞘)/ポリエステル
樹脂(芯)の芯鞘構造からなる太さ12デニールの繊維
を35kg作製した。
Next, the obtained mixed pellets and polyester resin pellets (manufactured by Teijin Ltd., FM-OK) were respectively charged into a melt extrusion spinning machine (manufactured by Chuo Kagaku Kikai Seisakusho, Ltd., Polymer Made 5), Core-sheath structure of silica-coated zinc oxide fine particles-containing high-density polyethylene (sheath) / polyester resin (core) such that the mass ratio of silica-coated zinc oxide-containing high-density polyethylene and polyester resin is 1: 1 at a spinning pack temperature of 300 ° C. 35 kg of 12 denier fiber composed of

【0125】得られた繊維を用いて目付が約100g/
2の平織物を作成し、耐候性試験を行ったところ表4
の結果が得られ、優れた耐候性を示した。また、SPF
測定を行ったところ、SPF値16が得られ優れた紫外
線防御能を示した。
Using the obtained fiber, the basis weight is about 100 g /
A plain weave of m 2 was prepared and a weather resistance test was conducted.
The result was obtained and showed excellent weather resistance. Also, SPF
As a result of the measurement, an SPF value of 16 was obtained, showing excellent UV protection ability.

【0126】[実施例16]実施例2で得られた水系ス
ラリーの一部を媒体流動乾燥機で乾燥して得られたシリ
カ被覆酸化亜鉛微粒子15質量部、水性メジウム(東洋
インキ製造(株)製JW240AQLP)45質量部、
希釈溶剤(東洋インキ製造(株)製 AQLP101溶
剤)40質量部の混合液に、さらにジルコニアビーズ
(φ0.4mm)を液と当容量添加して、ペイントシェ
イカー(RED DEVIL)にて3hr混合分散する
ことにより印刷インキを得た。得られたインキ中のシリ
カ被覆酸化亜鉛微粒子の平均凝集粒径は0.25μmで
あった。
Example 16 15 parts by mass of silica-coated zinc oxide fine particles obtained by drying a part of the aqueous slurry obtained in Example 2 with a medium fluidized dryer, aqueous medium (Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) Made by JW240AQLP) 45 parts by mass,
To a mixed solution of 40 parts by mass of a diluent solvent (AQLP101 solvent manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.), further add zirconia beads (φ0.4 mm) in the same volume as the solution, and mix and disperse for 3 hours with a paint shaker (RED DEVIL). By doing so, printing ink was obtained. The average agglomerated particle size of the silica-coated zinc oxide particles in the obtained ink was 0.25 μm.

【0127】この得られた印刷インキを用いて、印刷を
通常技術に従って実施した。フィルム材はポリポロピレ
ン(東セロ(株)製 OPU1、25μm厚)を使用
し、インキ塗布量7g/m2、乾燥温度90℃、印刷ス
ピード80m/minでベタ印刷した。その後、紫外線
遮蔽層面に対してポリプロピレン(東セロ(株)製 G
LC、25μm厚)をドライラミネートし、包装用フィ
ルムとした。
Printing was carried out according to the usual techniques with the printing inks obtained. As the film material, polyporopyrene (OPU1, manufactured by Tohcello Co., Ltd., 25 μm thick) was used, and solid printing was performed at an ink application amount of 7 g / m 2 , a drying temperature of 90 ° C., and a printing speed of 80 m / min. After that, polypropylene (Tocello Co., Ltd. G
LC, 25 μm thick) was dry laminated to form a packaging film.

【0128】この得られた包装用フィルムについて、フ
ィルムの透過率測定、ヘイズ測定、耐候性試験、メチレ
ンブルー分解抑制試験、ビタミンA分解抑制試験、、を
実施した結果を表4に示す。
Table 4 shows the results of carrying out film transmittance measurement, haze measurement, weather resistance test, methylene blue decomposition suppression test, and vitamin A decomposition suppression test on the obtained packaging film.

【0129】フィルムの透過率を測定した結果、360
nmの透過率が10%、550nmの透過率が90%で
あった。またヘイズは6%と小さく透明性に優れてい
た。また、耐候性試験においては、着色なく耐候性に優
れていた。且つ、メチレンブルー及びビタミンAの分解
もほとんど無く紫外線防御効果に優れていた。
As a result of measuring the transmittance of the film, 360
The transmittance at 10 nm was 10% and the transmittance at 550 nm was 90%. The haze was as small as 6% and the transparency was excellent. Further, in the weather resistance test, it was excellent in weather resistance without coloring. In addition, there was almost no decomposition of methylene blue and vitamin A, and the UV protection effect was excellent.

【0130】[0130]

【表4】 [Table 4]

【0131】[0131]

【発明の効果】本発明は酸化亜鉛の紫外線遮蔽能を損な
うことなく、酸化亜鉛の光触媒活性効果による基材の劣
化抑制および亜鉛溶出抑制が充分になされた分散安定性
に優れたシリカ被覆酸化亜鉛微粒子及びその水系スラリ
ーならびにそれらを用いた重合体組成物、塗工剤、塗
料、塗膜、光機能性成形体、光機能性構造体を提供す
る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a silica-coated zinc oxide having excellent dispersion stability in which deterioration of the base material and zinc elution are sufficiently suppressed by the photocatalytic activity effect of zinc oxide without impairing the ultraviolet shielding ability of zinc oxide. Provided are fine particles, an aqueous slurry thereof, and a polymer composition, a coating agent, a coating material, a coating film, a photofunctional molding, and a photofunctional structure using the same.

───────────────────────────────────────────────────── 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) C09D 11/02 C09D 11/02 17/00 17/00 201/00 201/00 Fターム(参考) 4G047 AA05 AB04 AC03 AD03 4J037 AA11 CA24 EE03 4J038 BA021 CB001 CD021 CD081 CD091 CE021 CE061 CF021 CG001 DA061 DA141 DA161 DB001 DD061 DD181 DE001 DF011 DF021 DG001 DH011 DL001 HA146 KA08 4J039 AB02 AD01 AD03 AD04 AD06 AD07 AD08 AD09 AD11 AD15 AE03 AE04 AE06 AE08 AE11 BA12 BA21 BE01 BE02 BE12 CA03 CA04 CA06 CA07 GA01 GA02 GA03 GA09 GA10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C09D 11/02 C09D 11/02 17/00 17/00 201/00 201/00 F-term (reference) 4G047 AA05 AB04 AC03 AD03 4J037 AA11 CA24 EE03 4J038 BA021 CB001 CD021 CD081 CD091 CE021 CE061 CF021 CG001 DA061 DA141 DA161 DB001 DD061 DD181 DE001 DF011 DF021 DG001 DH011 DL001 HA146 KA08 4J039 AB02 AD01 AD03 AD04 AD06 AD07 AD08 AD09 AD11 AD15 AE03 AE04 AE06 AE08 AE11 BA12 BA21 BE01 BE02 BE12 CA03 CA04 CA06 CA07 GA01 GA02 GA03 GA09 GA10

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表面をシリカにより被覆されたシリカ被覆
酸化亜鉛微粒子を含有することを特徴とする水系スラリ
ー。
1. An aqueous slurry comprising silica-coated zinc oxide fine particles whose surface is coated with silica.
【請求項2】シリカ被覆酸化亜鉛微粒子を1〜80質量
%含有することを特徴とする請求項1に記載の水系スラ
リー。
2. The aqueous slurry according to claim 1, which contains 1 to 80% by mass of silica-coated zinc oxide fine particles.
【請求項3】シリカ膜厚が0.5〜100nmであるシ
リカ被覆酸化亜鉛微粒子を含有することを特徴とする請
求項1または2に記載の水系スラリー。
3. The aqueous slurry according to claim 1, which contains silica-coated zinc oxide fine particles having a silica film thickness of 0.5 to 100 nm.
【請求項4】シリカ被覆酸化亜鉛微粒子の平均一次粒子
径が5〜200nmであることを特徴とする請求項1な
いし3のいずれかに記載の水系スラリー。
4. The aqueous slurry according to claim 1, wherein the silica-coated zinc oxide fine particles have an average primary particle diameter of 5 to 200 nm.
【請求項5】シリカ被覆酸化亜鉛微粒子の平均凝集粒径
(当該水系スラリー中での分散粒径)が0.5μm以下
であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一
つに記載の水系スラリー。
5. The silica-coated zinc oxide fine particles have an average agglomerated particle size (dispersed particle size in the aqueous slurry) of 0.5 μm or less, according to any one of claims 1 to 4. Water based slurry.
【請求項6】シリカ膜の1150〜1250cm-1と1
000〜1100cm-1における赤外吸収スペクトルの
吸収ピーク強度の比I(I=I1/I2:I1は1150
〜1250cm-1の吸収ピーク強度、I2は1000〜
1100cm-1の吸収ピーク強度)が、0.2以上であ
り、且つシリカ膜の屈折率が1.435以上であるシリ
カ被覆酸化亜鉛微粒子を含有することを特徴とする請求
項1ないし5のいずれか一つに記載の水系スラリー。
6. A silica film having a thickness of 1150 to 1250 cm −1 and 1
The ratio I (I = I 1 / I 2 : I 1) of the absorption peak intensities of the infrared absorption spectrum at 000 to 1100 cm −1 is 1150.
Absorption peak intensity at 1250 cm -1 and I 2 of 1000
The absorption peak intensity at 1100 cm -1 ) is 0.2 or more, and the silica film contains silica-coated zinc oxide fine particles having a refractive index of 1.435 or more. The water-based slurry as described in 1 above.
【請求項7】水分散中でのCa2+、Mg2+及びZn2+
オンの溶出量が1ppm以下であることを特徴とする請
求項1ないし6のいずれかに記載の水系スラリー。
7. The aqueous slurry according to claim 1, wherein the amount of Ca 2+ , Mg 2+ and Zn 2+ ions eluted in the water dispersion is 1 ppm or less.
【請求項8】B型粘度計にて測定した粘度(25℃)が
50mPa・sで以下あることを特徴とする請求項1な
いし7のいずれか一つに記載の水系スラリー。
8. The aqueous slurry according to claim 1, wherein the viscosity (25 ° C.) measured by a B-type viscometer is 50 mPa · s or less.
【請求項9】テトラリン自動酸化法により測定したシリ
カ被覆酸化亜鉛微粒子の光触媒活性度が60Pa/mi
n.以下であることを特徴とする請求項1ないし8のい
ずれか一つに記載の水系スラリー。
9. The photocatalytic activity of silica-coated zinc oxide fine particles measured by the tetralin autoxidation method is 60 Pa / mi.
n. The water-based slurry according to any one of claims 1 to 8, wherein:
【請求項10】サンセットイエロー法により測定される
シリカ被覆酸化亜鉛微粒子の色素退色速度(ΔABS
490/hr)が0.1以下であることを特徴とする請求
項1ないし9のいずれか一つに記載の水系スラリー。
10. A dye fading rate (ΔABS) of silica-coated zinc oxide fine particles measured by a sunset yellow method.
490 / hr) is 0.1 or less, The aqueous slurry according to any one of claims 1 to 9.
【請求項11】パラソール法により測定されるシリカ被
覆酸化亜鉛微粒子の有機紫外線吸収剤分解速度(ΔAB
340/hr)が0.01以下であることを特徴とする
請求項1ないし10のいずれか一つに記載の水系スラリ
ー。
11. A decomposition rate (ΔAB) of an organic ultraviolet absorber of silica-coated zinc oxide fine particles measured by a parasol method.
S 340 / hr) is 0.01 or less, The aqueous slurry according to any one of claims 1 to 10.
【請求項12】パラメトキシ桂皮酸エチルヘキシル法に
より測定されるシリカ被覆酸化亜鉛微粒子の有機紫外線
吸収剤分解率が5%以下であることを特徴とする請求項
1ないし11のいずれか一つに記載の水系スラリー。
12. The organic ultraviolet absorbent decomposition rate of silica-coated zinc oxide fine particles measured by the ethylhexyl paramethoxycinnamate method is 5% or less, according to any one of claims 1 to 11. Aqueous slurry.
【請求項13】pHが5〜9であることを特徴とする請
求項1ないし12のいずれか一つに記載の水系スラリ
ー。
13. The aqueous slurry according to claim 1, which has a pH of 5-9.
【請求項14】1)有機基及びハロゲンを含まない珪酸
または前記珪酸を産生し得る前駆体 2)水 3)アルカリ 4)有機溶媒 を含有するシリカ被膜形成用組成物に酸化亜鉛微粒子又
は酸化亜鉛ゾルを接触させ、水/有機溶媒比(容量比)
を0.1〜10の範囲及び珪酸濃度を0.0001〜5
モル/リットルの範囲で使用し、前記接触により酸化亜
鉛の表面にシリカを選択的に沈着せしめることを特徴と
するシリカ被覆酸化亜鉛微粒子を含有する水系スラリー
の製造方法。
14. Zinc oxide fine particles or zinc oxide in a silica film forming composition containing 1) silicic acid containing no organic group and halogen or a precursor capable of producing the silicic acid 2) water 3) alkali 4) organic solvent. Contact sol, water / organic solvent ratio (volume ratio)
Of 0.1 to 10 and silicic acid concentration of 0.0001 to 5
A method for producing an aqueous slurry containing silica-coated zinc oxide fine particles, wherein silica is selectively deposited on the surface of zinc oxide by the contact in the range of mol / liter.
【請求項15】請求項1ないし13のいずれか一項に記
載の水系スラリーを用いることを特徴とする塗工剤。
15. A coating agent comprising the aqueous slurry according to any one of claims 1 to 13.
【請求項16】請求項1ないし13のいずれか一項に記
載の水系スラリーを乾燥して得られるシリカ被覆酸化亜
鉛微粒子および有機重合体を含むことを特徴とする有機
重合体組成物。
16. An organic polymer composition comprising silica-coated zinc oxide fine particles obtained by drying the aqueous slurry according to any one of claims 1 to 13 and an organic polymer.
【請求項17】有機重合体が、熱可塑性樹脂、熱硬化性
樹脂、合成樹脂、天然樹脂、親水性高分子からなる群よ
り選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求
項16に記載の有機重合体組成物。
17. The organic polymer is at least one selected from the group consisting of thermoplastic resins, thermosetting resins, synthetic resins, natural resins and hydrophilic polymers. The organic polymer composition described.
【請求項18】シリカ被覆酸化亜鉛微粒子の濃度が、前
記有機重合体組成物全質量中0.1〜50質量%の範囲
であることを特徴とする請求項16または17に記載の
有機重合体組成物。
18. The organic polymer according to claim 16, wherein the concentration of the silica-coated zinc oxide fine particles is in the range of 0.1 to 50% by mass based on the total mass of the organic polymer composition. Composition.
【請求項19】請求項16ないし18のいずれか一項に
記載の有機重合体組成物を成形してなることを特徴とす
る光機能性成形体。
19. An optical functional molded product obtained by molding the organic polymer composition according to any one of claims 16 to 18.
【請求項20】請求項19に記載の光機能性成形体の形
態が、繊維またはフィルム、シート、紙、織布または不
織布であることを特徴とする光機能性成形体。
20. The optical functional molded product according to claim 19, wherein the form of the optical functional molded product is a fiber or a film, a sheet, a paper, a woven fabric or a non-woven fabric.
【請求項21】請求項16ないし18のいずれか一項に
記載の有機重合体組成物を含む塗料。
21. A coating material containing the organic polymer composition according to claim 16.
【請求項22】塗料が、オフセットインキ、ブリキイン
キ、ドライオフセットインキ、凸版インキ、グラビアイ
ンキ、フレキソインキ、スクリーンインキからなる群か
ら選ばれた1種であることを特徴とする請求項21に記
載の塗料。
22. The paint according to claim 21, wherein the paint is one selected from the group consisting of offset ink, tinplate ink, dry offset ink, letterpress ink, gravure ink, flexo ink and screen ink. Paint.
【請求項23】塗料が、色材、樹脂、溶剤を含むインキ
であって、溶剤が水または/及び親水性有機溶媒である
ことを特徴とする請求項22に記載の塗料。
23. The paint according to claim 22, wherein the paint is an ink containing a coloring material, a resin and a solvent, and the solvent is water or / and a hydrophilic organic solvent.
【請求項24】請求項22または23に記載の塗料を用
いて、形成された塗膜。
24. A coating film formed by using the coating composition according to claim 22 or 23.
【請求項25】請求項22または23に記載の塗料を用
いて印刷された塗膜を表面に形成する包装用フィルム。
25. A packaging film for forming a coating film printed with the coating composition according to claim 22 or 23 on its surface.
【請求項26】請求項1ないし13のいずれか一項に記
載の水系スラリーを乾燥して得られるシリカ被覆酸化亜
鉛微粒子を表面に具備する光機能性構造体。
26. An optical functional structure comprising silica-coated zinc oxide fine particles obtained by drying the aqueous slurry according to claim 1 on its surface.
【請求項27】表面をシリカにより被覆されたシリカ被
覆酸化亜鉛微粒子を含有するスラリー。
27. A slurry containing silica-coated zinc oxide fine particles whose surface is coated with silica.
【請求項28】請求項1ないし13のいずれか一項に記
載の水系スラリーを乾燥して得られるシリカ被覆酸化亜
鉛微粒子。
28. Silica-coated zinc oxide fine particles obtained by drying the aqueous slurry according to any one of claims 1 to 13.
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