JP2006176392A - Process for producing modified stannic oxide sol and stannic oxide/zirconium oxide composite sol - Google Patents

Process for producing modified stannic oxide sol and stannic oxide/zirconium oxide composite sol Download PDF

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JP2006176392A JP2005322016A JP2005322016A JP2006176392A JP 2006176392 A JP2006176392 A JP 2006176392A JP 2005322016 A JP2005322016 A JP 2005322016A JP 2005322016 A JP2005322016 A JP 2005322016A JP 2006176392 A JP2006176392 A JP 2006176392A
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Kinya Koyama
欣也 小山
Motoko Asada
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for producing stable modified sol to be used for a component of a hard coat agent to be applied to the surface of plastic lenses or for other applications. <P>SOLUTION: The stable modified sol contains modified metal oxide particles which have particle sizes of 4.5 to 60 nm and which comprise, as nuclei, colloidal particles (A) having a particle size of 4 to 50 nm and comprising stannic oxide particles or composite particles of stannic oxide particles and zirconium oxide particles in a weight ratio of ZrO<SB>2</SB>:SnO<SB>2</SB>being 0:1 to 0.50:1, and, as applied on their surfaces, alkylamine-containing Sb<SB>2</SB>O<SB>5</SB>colloidal particles (B1), or composite colloidal particles (B2) of diantimony pentoxide and silicon dioxide, or tungsten oxide/stannic oxide/silicon dioxide composite colloidal particles (B3), wherein the weight ratio of (B)/(A) is 0.01 to 0.50 on the basis of the weight ratio of their metal oxides. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、酸化スズコロイドまたは酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の表面を、アルキルアミン含有Sb25コロイド粒子、五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子、または酸化タングステンと酸化第二スズと二酸化珪素複合体コロイド粒子で被覆することによって形成された、粒子径4〜60nmの変成された酸化第二スズまたは変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウムのコロイド粒子の製造方法に関する。 In the present invention, the surface of a tin oxide colloid or a stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particle is treated with an alkylamine-containing Sb 2 O 5 colloidal particle, an antimony pentoxide / silicon dioxide composite colloidal particle, or a tungsten oxide / oxidized oxide. The present invention relates to a method for producing modified stannic oxide or modified stannic oxide-zirconium oxide colloidal particles having a particle diameter of 4 to 60 nm formed by coating with stannic and silicon dioxide composite colloidal particles. .

本発明のゾルは、プラスチックレンズの表面に施されるハードコート剤の成分として、その他種々の用途に用いられる。   The sol of the present invention is used for various other applications as a component of a hard coat agent applied to the surface of a plastic lens.

近年多用されるようになってきたプラスチックレンズの表面を改良するために、この表面に適用されるハードコート剤の成分として、高い屈折率を有する金属酸化物のゾルが用いられている。   In order to improve the surface of a plastic lens that has been frequently used in recent years, a metal oxide sol having a high refractive index is used as a component of a hard coat agent applied to the surface.

Al、Ti、Zr、Sn、Sb等の金属酸化物の1〜300nm粒子を含有させたハードコート剤が記載されている(例えば、特許文献1を参照)。   A hard coating agent containing 1 to 300 nm particles of a metal oxide such as Al, Ti, Zr, Sn, and Sb is described (see, for example, Patent Document 1).

酸化タングステン単独の安定なゾルは未だ知られていないが、珪酸塩の添加によって得られるWO:SiO:MO(但し、Mはアルカリ金属原子又はアンモニウム基を表わす。)モル比が4〜15:2〜5:1であるゾルが提案されている(例えば、特許文献2を参照)。 Although a stable sol of tungsten oxide alone is not yet known, WO 3 : SiO 2 : M 2 O (where M represents an alkali metal atom or an ammonium group) obtained by addition of silicate has a molar ratio of 4. Sols that are ˜15: 2 to 5: 1 have been proposed (see, for example, Patent Document 2).

Si:Snのモル比が2〜1000:1であるケイ酸−スズ酸複合体ゾルが提案されている(例えば、特許文献3を参照)。   A silicic acid-stannic acid composite sol with a Si: Sn molar ratio of 2 to 1000: 1 has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

4〜50nmの粒子径を有する原子価3、4又は5の金属酸化物のコロイド粒子を核としてその表面がWO/SnO重量比0.5〜100であって粒子径2〜7nmである酸化タングステン−酸化第二スズ複合体のコロイド粒子で被覆されることによって形成された粒子径4.5〜60nmの変性金属酸化物コロイドからなり、そしてこれら全金属酸化物を2〜50重量%含む安定なゾルが提案されている(例えば、特許文献4を参照)。 The surface is a WO 3 / SnO 2 weight ratio of 0.5 to 100 and a particle size of 2 to 7 nm using a colloidal particle of a metal oxide of valence 3, 4, or 5 having a particle size of 4 to 50 nm as a nucleus. It is composed of a modified metal oxide colloid having a particle diameter of 4.5 to 60 nm formed by coating with colloidal particles of tungsten oxide-stannic oxide composite, and contains 2 to 50% by weight of these total metal oxides A stable sol has been proposed (see, for example, Patent Document 4).

ZrO/SnOとして0.02〜1.0の重量比と4〜50nmの粒子径を有するSnO−ZrO複合体コロイド粒子を核として、その表面を、0.5〜100のWO/SnO重量比と2〜7nmの粒子径を有するWO−SnO複合体コロイド粒子で被覆した構造の粒子からなる変性されたSnO−ZrO複合体の安定なゾルが提案されている(例えば、特許文献5を参照)。 The SnO 2 -ZrO 2 composite colloidal particles having a particle diameter of a weight ratio and 4~50nm of ZrO 2 / SnO 2 as 0.02 to 1.0 as a nucleus, the surface, WO 3 of 0.5 to 100 A stable sol of modified SnO 2 —ZrO 2 composite comprising particles of a structure coated with a colloidal particle of WO 3 —SnO 2 composite having a weight ratio of / SnO 2 and a particle diameter of 2 to 7 nm has been proposed (For example, see Patent Document 5).

2〜60nmの一次粒子径を有する金属酸化物のコロイド粒子(A)を核として、その表面を酸性酸化物のコロイド粒子からなる被覆物(B)で被覆して得られた粒子(C)を含有し、且つ(C)を金属酸化物に換算して2〜50重量%の割合で含み、そして2〜100nmの一次粒子径を有する安定な変性金属酸化物ゾルが開示されている。そして、核の金属酸化物はSnO粒子、SnO−ZrO複合体コロイド粒子であり、被覆物にアルキルアミン含有Sb粒子(M/Sbモル比が0.02〜4.00)であるゾルが開示されている(例えば、特許文献6を参照)。 A particle (C) obtained by coating the surface of a metal oxide colloidal particle (A) having a primary particle size of 2 to 60 nm with a coating (B) comprising colloidal particles of an acidic oxide. There is disclosed a stable modified metal oxide sol containing and containing (C) in a proportion of 2 to 50% by weight in terms of metal oxide and having a primary particle size of 2 to 100 nm. The core metal oxides are SnO 2 particles and SnO 2 —ZrO 2 composite colloidal particles, and the coating contains alkylamine-containing Sb 2 O 5 particles (M / Sb 2 O 5 molar ratio is 0.02 to 4). .00) (see, for example, Patent Document 6).

ケイ酸アルカリ水溶液又はケイ酸ゾル液と、アンチモン酸アルカリ水溶液又はスズ酸アルカリ水溶液とをSi:Sb又はSi:Snのモル比が2〜1000:1となるように混合した後、該混合液を酸型イオン交換体により脱カチオンすることを特徴とするケイ酸−アンチモン酸複合体ゾル液又はケイ酸−スズ酸複合体ゾル液の製造方法が記載されている(例えば、特許文献7)。   After mixing an alkali silicate aqueous solution or silicate sol solution with an alkali antimonate aqueous solution or an alkali stannate aqueous solution so that the molar ratio of Si: Sb or Si: Sn is 2 to 1000: 1, the mixture is A method for producing a silicic acid-antimonic acid complex sol liquid or a silicic acid-stannic acid complex sol liquid, characterized in that it is decationized by an acid ion exchanger (for example, Patent Document 7).

分散媒中に、SiOとして0.1〜50重量%の無機ケイ酸化合物を含有する酸化アンチモンコロイド粒子を分散せしめたニ酸化珪素酸化アンチモン複合体ゾルが記載されている(例えば、特許文献8)。
特公昭63−37142号公報(特許請求の範囲) 特開昭54−52686号公報(特許請求の範囲) 特公昭50−40119号公報(特許請求の範囲) 特開平3−217230号公報(特許請求の範囲) 特開平6−24746号公報(特許請求の範囲) 特開2001−122621(特許請求の範囲) 特公昭50−40119号(特許請求の範囲) 特公平7−25549号(特許請求の範囲)
A silicon oxide antimony oxide composite sol is described in which antimony oxide colloidal particles containing 0.1 to 50% by weight of an inorganic silicate compound as SiO 2 are dispersed in a dispersion medium (for example, Patent Document 8). ).
Japanese Patent Publication No. 63-37142 (Claims) JP 54-52686 A (Claims) Japanese Patent Publication No. 50-40119 (Claims) JP-A-3-217230 (Claims) JP-A-6-24746 (Claims) JP 2001-122621 (Claims) Japanese Patent Publication No. 50-40119 (Claims) Japanese Patent Publication No. 7-25549 (Claims)

従来の金属酸化物ゾル、特にカチオン性の金属酸化物ゾルをハードコート剤の成分として用いると、得られたハードコート剤の安定性が充分でないのみならず、このハードコート剤の硬化皮膜の透明性、密着性、耐候性等も充分でない。またSbゾルをハードコート剤成分として用いる場合には、Sbの屈折率が1.65〜1.70程度であるから、レンズのプラスチック基材の屈折率が1.6以上のときには、もはやこのSbゾルでは硬化被膜の屈折率が充分に向上しない。 When conventional metal oxide sols, especially cationic metal oxide sols, are used as components of the hard coating agent, not only the stability of the obtained hard coating agent is not sufficient, but also the cured film of this hard coating agent is transparent. Property, adhesion, weather resistance and the like are not sufficient. When Sb 2 O 5 sol is used as a hard coating agent component, the refractive index of Sb 2 O 5 is about 1.65 to 1.70, so the refractive index of the plastic substrate of the lens is 1.6 or more. In this case, the refractive index of the cured film is no longer sufficiently improved with this Sb 2 O 5 sol.

上記特開昭54−52686号公報に記載の酸化タングステンのゾルは、タングステン酸塩の水溶液を脱陽イオン処理することにより得られるタングステン酸の水溶液に、珪酸塩を加えることにより得られているが、強酸性においてのみ安定であり、また、ハードコート剤の成分として用いる場合には、塗膜の屈折率を向上させる効果は小さい。   The tungsten oxide sol described in JP-A-54-52686 is obtained by adding silicate to an aqueous solution of tungstic acid obtained by decation treatment of an aqueous solution of tungstate. When used as a component of a hard coating agent, the effect of improving the refractive index of the coating film is small.

上記特公昭50−40119号公報に記載のケイ酸−スズ酸複合体ゾルは、ケイ酸アルカリとスズ酸アルカリの混合水溶液を脱陽イオン処理することにより得られているが、上記同様、やはりハードコート剤の成分として用いる場合には、塗膜の屈折率を向上させる効果は小さい。   The silicic acid-stannic acid complex sol described in Japanese Patent Publication No. 50-40119 is obtained by subjecting a mixed aqueous solution of alkali silicate and alkali stannate to a decation treatment. When used as a component of a coating agent, the effect of improving the refractive index of the coating film is small.

上記特開平3−217230号公報に記載の変性金属酸化物ゾルは屈折率が1.7以上で、安定であり、プラスチックレンズ用のハードコート剤の成分として用いることができ、要求されるハードコート膜の性能、例えば耐擦傷性、透明性、密着性、耐水性、耐候性などの性能をほぼ満足する事ができる。しかし、レンズのプラスチック基材の屈折率が1.7以上のときは硬化被膜の屈折率が十分には向上しない。   The modified metal oxide sol described in JP-A-3-217230 has a refractive index of 1.7 or more, is stable, can be used as a component of a hard coating agent for plastic lenses, and requires a required hard coat. The film performance such as scratch resistance, transparency, adhesion, water resistance, weather resistance and the like can be substantially satisfied. However, when the refractive index of the plastic substrate of the lens is 1.7 or more, the refractive index of the cured film is not sufficiently improved.

上記特開平6−24746号公報に記載の変性酸化第二スズ−酸化ジルコニウムゾルは屈折率が1.7以上で、安定であり、プラスチックレンズ用のハードコート剤の成分として用いることができ、要求されるハードコート膜の性能、例えば耐擦傷性、透明性、密着性などの性能をほぼ満足する事ができる。しかし、やはりこのゾルはレンズのプラスチック基材の屈折率が1.7以上のときは硬化被膜の屈折率が十分には向上しない。   The modified stannic oxide-zirconium oxide sol described in JP-A-6-24746 is stable with a refractive index of 1.7 or more, and can be used as a component of a hard coating agent for plastic lenses. The performance of the hard coat film, such as scratch resistance, transparency and adhesion, can be substantially satisfied. However, this sol does not sufficiently improve the refractive index of the cured coating when the refractive index of the plastic substrate of the lens is 1.7 or more.

本願発明は特開平3−217230号公報や特開平6−24746号公報に記載された変成金属酸化物をハードコート膜にした際の状態、例えば耐擦傷性、透明性、密着性、耐水性、耐候性などについてさらに向上させるためのゾルであって幅広いpH領域で安定かつ屈折率が高い(1.9以上)、変性された酸化第二スズまたは変成された酸化第二スズ−酸化ジルコニウムの安定なゾルを提供し、プラスチックレンズ表面に施されるハードコート膜の性能向上成分として、そのハードコート用塗料に混合して用いることができる金属酸化物ゾルを提供することにある。   The present invention is a state when the modified metal oxide described in JP-A-3-217230 and JP-A-6-24746 is used as a hard coat film, for example, scratch resistance, transparency, adhesion, water resistance, Stability of modified stannic oxide or modified stannic oxide-zirconium oxide, which is a sol for further improving weather resistance, etc., stable in a wide pH range and having a high refractive index (1.9 or more) Another object of the present invention is to provide a metal oxide sol that can be used as a component for improving the performance of a hard coat film applied to the surface of a plastic lens and mixed with the hard coat paint.

本願発明は第1観点として、下記(a1)工程、(b1)工程、(c1)工程及び(d1)工程:
(a1)工程:4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズのコロイド粒子をSnOとして1〜50重量%の濃度に含有する酸化第二スズ水性ゾルを調整する工程、
(b1)工程:上記(a1)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルを、0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、
(c1)工程:(b1)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルと、0.02〜4.00のM/Sbのモル比(ただしMはアミン分子を示す。)と1〜20nmの粒子径を有するアルキルアミン含有Sb水性ゾルとを、その金属酸化物に換算したSb/SnOの重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び
(d1)工程:(c1)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズコロイド粒子の安定なゾルの製造方法、
第2観点として、下記(a2)工程、(b2)工程、(c2)工程および(d2)工程:
(a2)工程:4〜50nmの粒子径と0.5〜50重量%のSnO濃度を有する酸化第二スズ水性ゾルと、ZrOに換算して0.1〜50重量%濃度のオキシジルコニウム塩の水溶液とを、ZrO/SnOとして0.001〜0.50の重量比に混合し、得られた混合液を60〜100℃で0.1〜50時間加熱することにより、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドの水性ゾルを調整する工程、
(b2)工程:上記(a2)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルを、0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、
(c2)工程:(b2)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルと、0.02〜4.00のM/Sbのモル比(ただしMはアミン分子を示す。)と1〜20nmの粒子径を有するアルキルアミン含有Sb水性ゾルとを、その金属酸化物に換算したSb/(SnO+ZrO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び
(d2)工程:(c2)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の安定なゾルの製造方法、
第3観点として、下記(a3)工程、(b3)工程、(c3)工程および(d3)工程:
(a3)工程:4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズのコロイド粒子をSnOとして1〜50重量%の濃度に含有する酸化第二スズ水性ゾルを調整する工程、
(b3)工程:上記(a3)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルを0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、
(c3)工程:上記(b3)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルと、0.55〜55のSiO/Sbのモル比と5nm以下の粒子径を有する五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子を含有する水性ゾルとを、その金属酸化物に換算した(Sb+SiO)/(SnO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び
(d3)工程:(c3)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズコロイド粒子の安定なゾルの製造方法、
第4観点として、下記(a4)工程、(b4)工程、(c4)工程および(d4)工程:
(a4)工程:4〜50nmの粒子径と0.5〜50重量%のSnO濃度を有する酸化第二スズ水性ゾルと、ZrOに換算して0.1〜50重量%濃度のオキシジルコニウム塩の水溶液とを、ZrO/SnOとして0.001〜0.50の重量比に混合し、得られた混合液を60〜100℃で0.1〜50時間加熱することにより、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドの水性ゾルを調整する工程、
(b4)工程:上記(a4)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルを0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、
(c4)工程:(b4)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルと、0.55〜55のSiO/Sbのモル比と5nm以下の粒子径を有する五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子を含有する水性ゾルとを、その金属酸化物に換算した(Sb+SiO)/(SnO+ZrO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び
(d4)工程:(c4)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の安定なゾルの製造方法、
第5観点として、下記(a5)工程、(b5)工程、(c5)工程および(d5)工程:
(a5)工程:4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズのコロイド粒子をSnOとして1〜50重量%の濃度に含有する酸化第二スズ水性ゾルを調整する工程、
(b5)工程:上記(a5)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルを0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、
(c5)工程:(b5)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルと、2〜7nmの粒子径を有し0.1〜100のWO/SnO重量比と0.1〜100のSiO/SnO重量比を有する酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素の複合体コロイド粒子を含有する水性ゾルとを、その金属酸化物に換算した(SnO+WO+SiO)/(SnO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び
(d5)工程:(c5)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズコロイド粒子の安定なゾルの製造方法、
第6観点として、下記(a6)工程、(b6)工程、(c6)工程および(d6)工程:
(a6)工程:4〜50nmの粒子径と0.5〜50重量%のSnO濃度を有する酸化第二スズ水性ゾルと、ZrOに換算して0.1〜50重量%濃度のオキシジルコニウム塩の水溶液とを、ZrO/SnOとして0.001〜0.50の重量比に混合し、得られた混合液を60〜100℃で0.1〜50時間加熱することにより、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドの水性ゾルを調整する工程、
(b6)工程:上記(a6)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルを0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、
(c6)工程:(b6)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルと、2〜7nmの粒子径を有し0.1〜100のWO/SnO重量比と0.1〜100のSiO/SnO重量比を有する酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素の複合体コロイド粒子を含有する水性ゾルとを、その金属酸化物に換算した(SnO+WO+SiO)/(SnO+ZrO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び
(d6)工程:(c6)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の安定なゾルの製造方法である。
As a first aspect of the present invention, the following step (a1), step (b1), step (c1) and step (d1):
(A1) Step: Adjusting a stannic oxide aqueous sol containing colloidal particles of stannic oxide having a particle diameter of 4 to 50 nm as SnO 2 at a concentration of 1 to 50% by weight,
(B1) step: a step of hydrothermally treating the stannic oxide aqueous sol obtained in the step (a1) for 0.01 to 100 hours at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C.,
Step (c1): A molar ratio of stannic oxide aqueous sol obtained in Step (b1) to M / Sb 2 O 5 of 0.02 to 4.00 (where M represents an amine molecule) and 1 A step of mixing an alkylamine-containing Sb 2 O 5 aqueous sol having a particle diameter of ˜20 nm with a weight ratio of Sb 2 O 5 / SnO 2 converted to the metal oxide to 0.01 to 0.50, and (D1) Step: A method for producing a stable sol of modified stannic oxide colloidal particles, including the step of aging the aqueous medium obtained in Step (c1) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours,
As a 2nd viewpoint, the following (a2) process, (b2) process, (c2) process, and (d2) process:
Step (a2): a stannic oxide aqueous sol having a particle diameter of 4 to 50 nm and a SnO 2 concentration of 0.5 to 50 wt%, and an oxyzirconium concentration of 0.1 to 50 wt% in terms of ZrO 2 An aqueous salt solution was mixed in a weight ratio of 0.001 to 0.50 as ZrO 2 / SnO 2 , and the resulting mixture was heated at 60 to 100 ° C. for 0.1 to 50 hours to give 4 to 4 Preparing an aqueous sol of a stannic oxide-zirconium oxide composite colloid having a particle size of 50 nm;
(B2) Step: The stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in the step (a2) is subjected to water for 0.01 to 100 hours at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C. A step of performing a heat treatment,
Step (c2): Molar ratio of stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in step (b2) and M2 / Sb 2 O 5 of 0.02 to 4.00 (where M is an amine molecule) And an alkylamine-containing Sb 2 O 5 aqueous sol having a particle diameter of 1 to 20 nm in a weight ratio of Sb 2 O 5 / (SnO 2 + ZrO 2 ) in terms of the metal oxide is 0.01 to Modified stannic oxide-oxidation comprising the steps of mixing to 0.50 and (d2) step: aging the aqueous medium obtained in step (c2) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours A method for producing a stable sol of zirconium composite colloidal particles,
As a 3rd viewpoint, the following (a3) process, (b3) process, (c3) process, and (d3) process:
(A3) Step: Adjusting a stannic oxide aqueous sol containing colloidal particles of stannic oxide having a particle diameter of 4 to 50 nm as SnO 2 at a concentration of 1 to 50% by weight;
(B3) step: a step of subjecting the aqueous stannic oxide sol obtained in the above step (a3) to hydrothermal treatment for 0.01 to 100 hours at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C.,
Step (c3): stannic oxide aqueous sol obtained in step (b3) above, antimony pentoxide having a SiO 2 / Sb 2 O 5 molar ratio of 0.55 to 55 and a particle size of 5 nm or less; An aqueous sol containing composite colloidal particles of silicon dioxide is mixed to 0.01 to 0.50 in a weight ratio of (Sb 2 O 5 + SiO 2 ) / (SnO 2 ) converted to the metal oxide. Step (d3): A method for producing a stable sol of modified stannic oxide colloidal particles, comprising aging the aqueous medium obtained in Step (c3) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours ,
As a 4th viewpoint, the following (a4) process, (b4) process, (c4) process, and (d4) process:
Step (a4): a stannic oxide aqueous sol having a particle diameter of 4 to 50 nm and a SnO 2 concentration of 0.5 to 50 wt%, and an oxyzirconium concentration of 0.1 to 50 wt% in terms of ZrO 2 An aqueous salt solution was mixed in a weight ratio of 0.001 to 0.50 as ZrO 2 / SnO 2 , and the resulting mixture was heated at 60 to 100 ° C. for 0.1 to 50 hours to give 4 to 4 Preparing an aqueous sol of a stannic oxide-zirconium oxide composite colloid having a particle size of 50 nm;
Step (b4): Hydrothermal treatment of the stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in the step (a4) at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C. for 0.01 to 100 hours. The process of performing,
Step (c4): The stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in step (b4) has a SiO 2 / Sb 2 O 5 molar ratio of 0.55 to 55 and a particle size of 5 nm or less. An aqueous sol containing composite colloidal particles of antimony pentoxide and silicon dioxide is converted into its metal oxide in a weight ratio of (Sb 2 O 5 + SiO 2 ) / (SnO 2 + ZrO 2 ) of 0.01 to Modified stannic oxide-oxidation comprising the steps of mixing to 0.50 and (d4) step: aging the aqueous medium obtained in step (c4) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours A method for producing a stable sol of zirconium composite colloidal particles,
As a fifth aspect, the following step (a5), step (b5), step (c5) and step (d5):
(A5) Step: Adjusting a stannic oxide aqueous sol containing colloidal particles of stannic oxide having a particle diameter of 4 to 50 nm as SnO 2 at a concentration of 1 to 50% by weight;
(B5) step: a step of subjecting the stannic oxide aqueous sol obtained in the step (a5) to a hydrothermal treatment for 0.01 to 100 hours at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C.,
Step (c5): The aqueous stannic oxide sol obtained in Step (b5), a WO 3 / SnO 2 weight ratio of 0.1 to 100 having a particle diameter of 2 to 7 nm and 0.1 to 100 An aqueous sol containing a composite colloidal particle of tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide having a SiO 2 / SnO 2 weight ratio was converted into its metal oxide (SnO 2 + WO 3 + SiO 2 ) / (SnO 2 ) mixing at a weight ratio of 0.01 to 0.50, and (d5) step: aging the aqueous medium obtained in step (c5) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours A method for producing a stable sol of modified stannic oxide colloidal particles,
As a sixth aspect, the following step (a6), step (b6), step (c6) and step (d6):
Step (a6): a stannic oxide aqueous sol having a particle diameter of 4 to 50 nm and a SnO 2 concentration of 0.5 to 50% by weight, and an oxyzirconium concentration of 0.1 to 50% by weight in terms of ZrO 2 An aqueous salt solution was mixed in a weight ratio of 0.001 to 0.50 as ZrO 2 / SnO 2 , and the resulting mixture was heated at 60 to 100 ° C. for 0.1 to 50 hours to give 4 to 4 Preparing an aqueous sol of a stannic oxide-zirconium oxide composite colloid having a particle size of 50 nm;
Step (b6): Hydrothermal treatment of the stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in the step (a6) at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C. for 0.01 to 100 hours. The process of performing,
Step (c6): A stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in step (b6), a WO 3 / SnO 2 weight ratio of 0 to 100 having a particle diameter of 2 to 7 nm and 0 An aqueous sol containing tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite colloidal particles having a SiO 2 / SnO 2 weight ratio of 1 to 100 was converted to its metal oxide (SnO 2 + WO 3 + SiO 2 ) / (SnO 2 + ZrO 2 ) in a weight ratio of 0.01 to 0.50, and (d6) step: the aqueous medium obtained in step (c6) is 0.1 at 20 to 300 ° C. It is a method for producing a stable sol of modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles including a step of aging for -50 hours.

本願発明はアンチモン酸アルカリ塩、アルカリ成分含有五酸化アンチモンコロイド、更にそれらにニ酸化珪素成分を加えた被覆物、及び五酸化アンチモン−ニ酸化珪素複合体コロイドおよび酸化タングステン−酸化第二スズ−ニ酸化珪素複合体コロイドによる被覆の作用で、従来の金属酸化物コロイドの種々の欠点(分散性、耐候性、長期安定性、ハードコート剤との相溶性、結合性)を改善することができ、優れた変性金属酸化物を得ることができる。本願発明の変性された酸化第二スズおよびまたは酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドをハードコート剤成分として用いると、従来の金属酸化物ゾルを用いたときに見られる紫外線照射による黄変や、膜硬度、耐水性、耐湿性、相溶性の問題を克服することができる。   The present invention relates to an alkali salt of antimonic acid, an antimony pentoxide colloid containing an alkali component, a coating obtained by adding a silicon dioxide component thereto, an antimony pentoxide-silicon dioxide complex colloid, and tungsten oxide-stannic oxide-ni. Various defects (dispersibility, weather resistance, long-term stability, compatibility with hard coating agents, binding properties) of conventional metal oxide colloids can be improved by the action of coating with a silicon oxide composite colloid, An excellent modified metal oxide can be obtained. When the modified stannic oxide and / or stannic oxide-zirconium oxide composite colloid of the present invention is used as a hard coating agent component, yellowing caused by ultraviolet irradiation, which is observed when a conventional metal oxide sol is used, The problems of film hardness, water resistance, moisture resistance and compatibility can be overcome.

本願発明の目的は、耐水性及び耐候性能の良好な変性された金属酸化物のコロイド粒子の安定なゾルを提供し、プラスチックレンズ表面に施されるハードコート膜の性能向上成分として、そのハードコート用塗料に混合して用いることができるゾルを提供することにある。   The object of the present invention is to provide a stable sol of modified metal oxide colloidal particles having good water resistance and weather resistance, and the hard coat as a component for improving the performance of a hard coat film applied to the surface of a plastic lens. An object of the present invention is to provide a sol that can be mixed with a paint for use.

本発明によって得られる表面変性された金属酸化物コロイド粒子のゾルは無色透明であって、その乾燥塗膜から算出した屈折率は1.9以上を示し、また、結合強度、硬度のいずれも高く、耐候性、帯電防止性、耐熱性、耐摩耗性等も良好である。また、特に耐候性、耐湿性が従来のものに比べ格段に向上している。   The sol of the surface-modified metal oxide colloidal particles obtained by the present invention is colorless and transparent, the refractive index calculated from the dried coating film is 1.9 or more, and both the bonding strength and hardness are high. Also, weather resistance, antistatic property, heat resistance, wear resistance, etc. are good. In particular, weather resistance and moisture resistance are remarkably improved as compared with the conventional one.

このゾルは、pHは3〜11.5において安定であり、工業製品として供給されるに充分な安定性も与えることができる。   This sol is stable at a pH of 3 to 11.5 and can also provide sufficient stability to be supplied as an industrial product.

このゾルは、そのコロイド粒子が負に帯電しているから、他の負帯電のコロイド粒子からなるゾルなどとの混和性が良好であり、例えばニ酸化珪素ゾル、五酸化アンチモンゾル、アニオン性又はノニオン性の界面活性剤、ポリビニルアルコール等の水溶液、アニオン性又はノニオン性の樹脂エマルジョン、水ガラス、りん酸アルミニウム等の水溶液、エチルシリケイトの加水分解液、γ−グリシドキシトリメトキシシラン等のシランカップリング剤又はその加水分解液などと安定に混合し得る。   Since the colloidal particles are negatively charged, this sol has good miscibility with sols composed of other negatively charged colloidal particles, such as silicon dioxide sol, antimony pentoxide sol, anionic or Nonionic surfactant, aqueous solution such as polyvinyl alcohol, anionic or nonionic resin emulsion, water glass, aqueous solution such as aluminum phosphate, hydrolyzed solution of ethyl silicate, silane cup such as γ-glycidoxytrimethoxysilane It can be stably mixed with a ring agent or a hydrolyzate thereof.

このような性質を有する本発明のゾルは、プラスチックレンズ上にハードコート膜を形成させるための屈折率、染色性、耐薬品性、耐水性、耐湿性、耐光性、耐候性、耐摩耗性等の向上成分として特に有効であるが、その他種々の用途に用いることができる。   The sol of the present invention having such properties has a refractive index, dyeability, chemical resistance, water resistance, moisture resistance, light resistance, weather resistance, abrasion resistance, etc. for forming a hard coat film on a plastic lens. It is particularly effective as an improving component, but can be used for various other purposes.

このゾルを有機質の繊維、繊維製品、紙などの表面に適用することによって、これら材料の難燃性、表面滑り防止性、帯電防止性、染色性等を向上させることができる。また、これらのゾルは、セラミックファイバー、ガラスファイバー、セラミックス等の結合剤として用いることができる。更に、各種塗料、各種接着剤等に混入して用いることによって、それらの硬化塗膜の耐水性、耐薬品性、耐光性、耐候性、耐摩耗性、難燃性等を向上させることができる。その他、これらのゾルは、一般に、金属材料、セラミックス材料、ガラス材料、プラスチック材料などの表面処理剤としても用いることができる。更に触媒成分としても有用である。   By applying this sol to the surface of organic fibers, fiber products, paper, etc., the flame retardancy, anti-slip property, antistatic property, dyeability and the like of these materials can be improved. Moreover, these sols can be used as binders for ceramic fibers, glass fibers, ceramics, and the like. Furthermore, by mixing and using in various paints, various adhesives, etc., the water resistance, chemical resistance, light resistance, weather resistance, abrasion resistance, flame resistance, etc. of those cured coating films can be improved. . In addition, these sols can generally be used as surface treatment agents for metal materials, ceramic materials, glass materials, plastic materials and the like. Further, it is useful as a catalyst component.

本願発明の第1観点、第2観点によって得られるゾルは、加圧下で100〜350℃、0.01時間〜100時間の加熱処理された酸化第二スズ粒子(A1)、または酸化第二スズ粒子と酸化ジルコニウム粒子との複合体粒子であり、これらの酸化物が重量に基づいてZrO:SnOとして0.001:1〜0.50:1の割合と4〜50nmの粒子径を有するコロイド粒子(A2)を核としてその表面が、0.02〜4.00のM/Sbのモル比(ただしMはアミン分子を示す。)と1〜20nmの粒子径を有するアルキルアミン含有Sbコロイド粒子(B1)で被覆され、且つ(B1)/〔(A1)又は(A2)〕の重量比がそれら金属酸化物の重量比に基づいて0.01〜0.50の割合であり、そして4.5〜60nmの粒子径を有する変性された金属酸化物粒子を含有するゾルである。 The sol obtained according to the first aspect and the second aspect of the present invention is stannic oxide particles (A1) or stannic oxide that has been heat-treated at 100 to 350 ° C. for 0.01 to 100 hours under pressure. Composite particles of particles and zirconium oxide particles, and these oxides have a ratio of 0.001: 1 to 0.50: 1 and a particle diameter of 4 to 50 nm as ZrO 2 : SnO 2 based on weight. Alkylamine having a colloidal particle (A2) as a core, the surface of which has a molar ratio of M / Sb 2 O 5 of 0.02 to 4.00 (where M represents an amine molecule) and a particle diameter of 1 to 20 nm. Coated with Sb 2 O 5 colloidal particles (B1), and the weight ratio of (B1) / [(A1) or (A2)] is 0.01 to 0.50 based on the weight ratio of the metal oxides. Is a ratio, and 4.5 It is a sol containing modified metal oxide particles having a particle size of 60 nm.

また、本願発明の第3観点又は第4観点によって得られるゾルは、加圧下で100〜350℃、0.01時間〜100時間の加熱熟成された酸化第二スズ粒子(A1)、または酸化第二スズ粒子と酸化ジルコニウム粒子との複合体粒子であり、これらの酸化物が重量に基づいてZrO:SnOとして0.001:1〜0.50:1の割合と4〜50nmの粒子径を有するコロイド粒子(A2)を核としてその表面が、0.55〜55のSiO/Sbのモル比と5nm以下の粒子径を有する五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子(B2)で被覆され、且つ(B2)/〔(A1)又は(A2)〕の重量比がそれら金属酸化物の重量比に基づいて0.01〜0.50の割合であり、そして4.5〜60nmの粒子径を有する変性された金属酸化物粒子を含有するゾルである。
そして、本願発明の第5観点又は第6観点によって得られるゾルは、加圧下で100〜350℃、0.01時間〜100時間の加熱熟成された酸化第二スズ粒子(A1)、または酸化第二スズ粒子と酸化ジルコニウム粒子であり、これらの酸化物が重量に基づいてZrO:SnOとして0.001:1〜0.50:1の割合と4〜50nmの粒子径を有するコロイド粒子(A2)を核としてその表面が、WO/SnO重量比として0.1〜100、SiO/SnO重量比として0.1〜100の比率に含有する酸化タングステンと酸化第二スズと二酸化珪素複合体コロイド粒子(B3)で被覆され、且つ(B3)/〔(A1)又は(A2)〕の重量比がそれら金属酸化物の重量比に基づいて0.01〜0.50の割合であり、そして4.5〜60nmの粒子径を有する変性された金属酸化物粒子を含有するゾルである。
Moreover, the sol obtained by the third aspect or the fourth aspect of the present invention is stannic oxide particles (A1) that have been heat-aged under pressure at 100 to 350 ° C. for 0.01 to 100 hours, or oxidized Composite particles of distinous particles and zirconium oxide particles, and these oxides are based on weight as ZrO 2 : SnO 2 in a ratio of 0.001: 1 to 0.50: 1 and a particle diameter of 4 to 50 nm. A colloidal particle of antimony pentoxide and silicon dioxide having a molar ratio of SiO 2 / Sb 2 O 5 of 0.55 to 55 and a particle diameter of 5 nm or less with a colloidal particle (A2) having a nucleus as a nucleus 3. coated with (B2) and the weight ratio of (B2) / [(A1) or (A2)] is a ratio of 0.01 to 0.50 based on the weight ratio of the metal oxides; 5-60nm particles Is a sol containing modified metal oxide particles have a.
And the sol obtained by the 5th viewpoint or the 6th viewpoint of this invention is 100-350 degreeC under pressurization, the heat-aged stannic oxide particle (A1) for 0.01 to 100 hours, or oxidation first Colloidal particles having stannic particles and zirconium oxide particles, these oxides having a ratio of 0.001: 1 to 0.50: 1 and a particle size of 4 to 50 nm as ZrO 2 : SnO 2 based on weight. Tungsten oxide, stannic oxide and dioxide containing the surface of A2) as a nucleus in a ratio of 0.1 to 100 as a weight ratio of WO 3 / SnO 2 and 0.1 to 100 as a weight ratio of SiO 2 / SnO 2 Coated with the silicon composite colloidal particles (B3), and the weight ratio of (B3) / [(A1) or (A2)] is 0.01 to 0.50 based on the weight ratio of these metal oxides. Ah And a sol containing modified metal oxide particles having a particle size of 4.5~60Nm.

上記ゾル中の粒子径は電子顕微鏡観察による粒子径で表される。   The particle diameter in the sol is represented by the particle diameter by electron microscope observation.

本願発明のゾルの製造に用いられる核粒子(A1)としての酸化第二スズコロイド粒子は公知の方法、例えばイオン交換法、解膠法、加水分解法、反応法等と呼ばれる方法により、約4〜50nm程度の粒子径を有するコロイド粒子のゾルの形態で容易につくることができる。   The stannic oxide colloidal particles as the core particles (A1) used for the production of the sol of the present invention are about 4 to 4 by a known method, for example, a method called ion exchange method, peptization method, hydrolysis method, reaction method or the like. It can be easily prepared in the form of a sol of colloidal particles having a particle diameter of about 50 nm.

上記イオン交換法の例としては、スズ酸ナトリウムのようなスズ酸塩を水素型陽イオン交換樹脂で処理する方法、或いは上記塩化第二スズ、硝酸第二スズのような第二スズ塩を水酸基型陰イオン交換樹脂で処理する方法が挙げられる。上記解膠法の例としては、第二スズ塩を塩基で中和するか、或いはスズ酸を塩酸で中和させることにより得られる水酸化第二スズゲルを洗浄した後、酸又は塩基で解膠する方法が挙げられる。上記加水分解法の例としては、スズアルコキシドを加水分解する方法、或いは塩基性塩化第二スズ塩を加熱下に加水分解した後、不要の酸を除去する方法が挙げられる。上記反応法の例としては、金属スズ粉末と酸とを反応させる方法が挙げられる。   Examples of the ion exchange method include a method of treating a stannate such as sodium stannate with a hydrogen cation exchange resin, or a stannic salt such as stannic chloride and stannic nitrate. The method of processing with a type | mold anion exchange resin is mentioned. Examples of the peptization method include neutralizing stannic salt with a base or washing stannic hydroxide gel obtained by neutralizing stannic acid with hydrochloric acid, and then peptizing with acid or base. The method of doing is mentioned. Examples of the hydrolysis method include a method of hydrolyzing tin alkoxide or a method of removing an unnecessary acid after hydrolyzing a basic stannic chloride salt under heating. Examples of the reaction method include a method of reacting metal tin powder with an acid.

本願発明では、上記の方法で製造されたSnO濃度1〜50重量%の酸化第二スズ水性ゾルを、そのまま使用する事も出来るが、加圧下で100〜350℃、0.01時間〜100時間の水熱処理によって製造することが好ましい。水熱処理は例えばオートクレーブに上記の酸化第二スズ水性ゾルを入れ、0.1〜40MPa(メガパスカル)の圧力と100〜350℃の温度で、0.01〜100時間の処理が施される。 In the present invention, the stannic oxide aqueous sol having a SnO 2 concentration of 1 to 50% by weight produced by the above method can be used as it is, but under pressure, 100 to 350 ° C., 0.01 hour to 100 It is preferable to produce by hydrothermal treatment for hours. In the hydrothermal treatment, for example, the above stannic oxide aqueous sol is placed in an autoclave and subjected to a treatment for 0.01 to 100 hours at a pressure of 0.1 to 40 MPa (megapascal) and a temperature of 100 to 350 ° C.

これら酸化第二スズゾルの媒体は、水、親水性有機溶媒のいずれでもよいが、媒体が水である水性ゾルが好ましい。また、ゾルのpHとしては、ゾルを安定ならしめる値がよく、通常、0.2〜11.5程度がよい。本発明の目的が達成される限り、酸化第二スズゾルには、任意の成分、例えば、ゾルの安定化のためのアルカリ性物質、酸性物質、オキシカルボン酸等が含まれていてもよい。用いられる酸化第二スズゾルの濃度としては、酸化第二スズとして0.5〜50重量%程度であるが、この濃度は低い方がよく、好ましくは1〜30重量%である。   The medium of these stannic oxide sols may be either water or a hydrophilic organic solvent, but an aqueous sol in which the medium is water is preferable. The pH of the sol is good for stabilizing the sol, and is usually about 0.2 to 11.5. As long as the object of the present invention is achieved, the stannic oxide sol may contain an optional component, for example, an alkaline substance, an acidic substance, an oxycarboxylic acid and the like for stabilizing the sol. The concentration of the stannic oxide sol used is about 0.5 to 50% by weight as stannic oxide, but this concentration should be low, and preferably 1 to 30% by weight.

本願発明のゾルの製造に用いられる核粒子としての酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体ゾル(A2)は、4〜50nmの粒子径と0.5〜50重量%のSnO濃度を有する上記酸化第二スズゾルに、0.1〜50重量%濃度のオキシジルコニウム塩をZrO/SnO重量比が0.001〜0.5になるように5〜100℃で0.1〜50時間で混合し、次いでこれを60〜100℃、0.1〜50時間加熱する工程により得ることにより、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドの水性ゾルが得られる。 The stannic oxide-zirconium oxide composite sol (A2) as a core particle used for the production of the sol of the present invention has the above-mentioned oxidation having a particle diameter of 4 to 50 nm and a SnO 2 concentration of 0.5 to 50% by weight. The stannic sol is mixed with 0.1 to 50% by weight of oxyzirconium salt at 5 to 100 ° C. for 0.1 to 50 hours so that the weight ratio of ZrO 2 / SnO 2 is 0.001 to 0.5. Then, by obtaining this by a step of heating at 60 to 100 ° C. for 0.1 to 50 hours, an aqueous sol of stannic oxide-zirconium oxide composite colloid having a particle diameter of 4 to 50 nm is obtained.

ここで用いる酸化第二スズゾルは予め水熱処理を施したゾル、又は水熱処理を施さないゾルのいずれも使用することができる。   As the stannic oxide sol used here, either a sol that has been subjected to hydrothermal treatment in advance or a sol that has not been subjected to hydrothermal treatment can be used.

このように得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドの水性ゾルを、
0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う。
The aqueous sol of stannic oxide-zirconium oxide composite colloid thus obtained was
Hydrothermal treatment is performed for 0.01 to 100 hours at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C.

上記のオキシジルコニウム塩としては、炭酸アンモニウムジルコニル、炭酸カリウムジルコニル、オキシ塩化ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、オキシ硫酸ジルコニウム、オキシ酢酸ジルコニウム、オキシ炭酸ジルコニウム等がある。これらのオキシジルコニウム塩は固体又は水溶液として用いることができるが、ZrO2として0.5〜50重量%、好ましくは0.5〜30重量%程度の水溶液として用いるのが好ましい。
またオキシ炭酸ジルコニルのように、水に不溶の塩でも酸化第二スズが酸性ゾルの場合は使用することが可能である。
Examples of the oxyzirconium salt include ammonium zirconyl carbonate, potassium zirconyl carbonate, zirconium oxychloride, zirconium oxynitrate, zirconium oxysulfate, zirconium oxyacetate, zirconium oxycarbonate, and the like. These oxyzirconium salts can be used as a solid or an aqueous solution, but it is preferably used as an aqueous solution of about 0.5 to 50% by weight, preferably about 0.5 to 30% by weight as ZrO2.
Further, even a salt insoluble in water, such as zirconyl oxycarbonate, can be used when stannic oxide is an acidic sol.

酸化第二スズゾルは特にアミンなどの有機塩基で安定化されたアルカリ性のゾルを用いるのが特に好ましく、オキシジルコニウム塩との混合は5〜100℃、好ましくは室温(20℃)〜60℃が好ましい。そしてこの混合は撹拌下で酸化第二スズゾルにオキシジルコニウム塩を加えても、オキシジルコニウム塩水溶液に酸化第二スズゾルを加えてもよいが、後者の方が好ましい。この混合は充分行われる必要があり、0.5〜3時間が好ましい。   As the stannic oxide sol, it is particularly preferable to use an alkaline sol stabilized with an organic base such as an amine, and mixing with the oxyzirconium salt is preferably 5 to 100 ° C., preferably room temperature (20 ° C.) to 60 ° C. . In this mixing, the oxyzirconium salt may be added to the stannic oxide sol under stirring, or the stannic oxide sol may be added to the aqueous oxyzirconium salt solution, but the latter is preferred. This mixing needs to be carried out sufficiently and is preferably 0.5 to 3 hours.

本願発明の被覆ゾルとして用いられるアルキルアミン含有五酸化アンチモンコロイド(B1)は下記に示す方法(酸化法、酸分解法等)で得ることができる。酸分解法の例としてはアンチモン酸アルカリを無機酸と反応させた後にアミンで解膠する方法(特開昭60−41536号、特開昭61−227918号、特開2001−123115号)、酸化法の例とアミンやアルカリ金属の共存下で三酸化アンチモンを過酸化水素で酸化する方法(特公昭57−11848号、特開昭59−232921号)や三酸化アンチモンを過酸化水素で酸化した後、アミンやアルカリ金属を添加する方法で得ることができる。   The alkylamine-containing antimony pentoxide colloid (B1) used as the coating sol of the present invention can be obtained by the following methods (oxidation method, acid decomposition method, etc.). Examples of the acid decomposition method include a method in which an alkali antimonate is reacted with an inorganic acid and then peptized with an amine (JP 60-41536 A, JP 61-227918 A, JP 2001-123115 A), oxidation Examples of the method and a method of oxidizing antimony trioxide with hydrogen peroxide in the coexistence of an amine or an alkali metal (Japanese Patent Publication No. 57-11848, Japanese Patent Laid-Open No. 59-232921) or antimony trioxide oxidized with hydrogen peroxide Then, it can obtain by the method of adding an amine or an alkali metal.

上記のアミン含有五酸化アンチモンコロイドのアミンの例としてはアンモニウム、第四級アンモニウム又は水溶性のアミンが挙げられる。これらの好ましい例としてはイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、n−プロピルアミン、ジイソブチルアミン等のアルキルアミン、ベンジルアミン等のアラルキルアミン、ピペリジン等の脂環式アミン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等の第4級アンモニウムが挙げられる。特にジイソプロピルアミンおよびジイソブチルアミンが好ましい。上記、アミン含有五酸化アンチモンコロイド中のアルカリ成分と五酸化アンチモンのモル比はM/Sb2O5が0.02〜4.00が好ましく、これより少ないと得られたコロイドの安定性が乏しくなり、また多すぎるとこのようなゾルを用いて得られる乾燥塗膜の耐水性が低くなり実用上好ましくない。   Examples of the amine of the above-mentioned amine-containing antimony pentoxide colloid include ammonium, quaternary ammonium and water-soluble amine. Preferred examples of these include alkylamines such as isopropylamine, diisopropylamine, n-propylamine and diisobutylamine, aralkylamines such as benzylamine, alicyclic amines such as piperidine, alkanolamines such as monoethanolamine and triethanolamine. And quaternary ammonium such as tetramethylammonium hydroxide. Particularly preferred are diisopropylamine and diisobutylamine. The molar ratio of the alkali component to the antimony pentoxide in the amine-containing antimony pentoxide colloid is preferably 0.02 to 4.00 for M / Sb2O5, and if less than this, the stability of the obtained colloid becomes poor, If the amount is too large, the water resistance of the dried coating film obtained using such a sol is lowered, which is not preferable in practice.

アミン含有五酸化アンチモンコロイド粒子(B1)は、微小な五酸化アンチモンのコロイド粒子であり、その粒子径は電子顕微鏡観察によりオリゴマーまたは一次粒子径が1〜20nm程度であった。アミン成分としてジイソプロピルアミン等のアルキルアミン塩が好ましく、アミン/Sb2O5のモル比は0.02〜4.00である。   The amine-containing antimony pentoxide colloidal particles (B1) are fine colloidal particles of antimony pentoxide, and the particle diameter thereof was about 1 to 20 nm in terms of oligomer or primary particle diameter by electron microscope observation. An alkylamine salt such as diisopropylamine is preferable as the amine component, and the amine / Sb2O5 molar ratio is 0.02 to 4.00.

上記の被覆物には、アミン含有五酸化アンチモンコロイド粒子に、更にアルキルアミン含有ニ酸化珪素粒子を加える事が出来る。   In the coating, alkylamine-containing silicon dioxide particles can be further added to the amine-containing antimony pentoxide colloidal particles.

本願発明の被覆ゾルとして用いられる五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド(B2)は下記に示す公知の方法(例えば、特公昭50−40119号)で得る事が出来る。即ちケイ酸アルカリ水溶液又はケイ酸液とアンチモン酸アルカリ水溶液とを混合した後、陽イオン交換樹脂により脱カチオンすることにより得ることができる。   The composite colloid (B2) of antimony pentoxide and silicon dioxide used as the coating sol of the present invention can be obtained by the following known method (for example, Japanese Patent Publication No. 50-40119). That is, it can be obtained by mixing an alkali silicate aqueous solution or a silicic acid solution and an alkali antimonate aqueous solution and then decationizing with a cation exchange resin.

アンチモン原料としては、好ましくはアンチモン酸カリウム水溶液を用いることができる。ニ酸化珪素原料としてはケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム及びこれらをカチオン交換して得られる活性ケイ酸を用いることができる。SiO/Sbのモル比は
0.55〜55である。粒子径は電子顕微鏡観察によりオリゴマーまたは一次粒子が5nm以下、好ましくは1〜5nmである。
As the antimony raw material, a potassium antimonate aqueous solution can be preferably used. As the silicon dioxide raw material, sodium silicate, potassium silicate, and activated silicic acid obtained by cation exchange thereof can be used. The molar ratio of SiO 2 / Sb 2 O 5 is from 0.55 to 55. The particle diameter is 5 nm or less, preferably 1 to 5 nm for oligomers or primary particles by electron microscope observation.

本願発明の被覆ゾルに用いられる酸化タングステンと酸化第二スズと二酸化珪素複合体コロイド粒子(B3)は下記に示す方法で得ることができる。
タングステン酸塩、スズ酸塩及び珪酸塩をWO/SnO重量比として0.1〜100、SiO/SnO重量比として0.1〜100の比率に含有する水溶液を調製し、得られた水溶液中に存在する陽イオンを除去する方法で得られる。
このゾルに含まれるWO、SnO及びSiOの合計の濃度は、通常40重量%以下、実用上好ましくは2重量%以上、好ましくは5〜30重量%である。
Tungsten oxide, stannic oxide, and silicon dioxide composite colloidal particles (B3) used in the coating sol of the present invention can be obtained by the following method.
An aqueous solution containing tungstate, stannate and silicate in a ratio of 0.1 to 100 as a WO 3 / SnO 2 weight ratio and 0.1 to 100 as a SiO 2 / SnO 2 weight ratio is prepared and obtained. It is obtained by a method of removing cations present in an aqueous solution.
The total concentration of WO 3 , SnO 2 and SiO 2 contained in the sol is usually 40% by weight or less, preferably 2% by weight or more, and preferably 5 to 30% by weight in practice.

本願発明の目的が達成される限り、他の任意の成分を含有することができる。特にオキシカルボン酸類をWO、SnO及びSiOの合計量に対し約30重量%以下に含有させると更に改良されたゾルが得られる。用いられるオキシカルボン酸の例としては、乳酸、酒石酸、くえん酸、グルコン酸、りんご酸、グリコール酸等が挙げられる。 As long as the objective of this invention is achieved, it can contain other arbitrary components. In particular, when oxycarboxylic acids are contained in an amount of about 30% by weight or less based on the total amount of WO 3 , SnO 2 and SiO 2 , a further improved sol can be obtained. Examples of the oxycarboxylic acid used include lactic acid, tartaric acid, citric acid, gluconic acid, malic acid, glycolic acid and the like.

アルカリ成分を実質的に含有しないで安定に存在する事ができる。しかし、アルカリ成分を含有して安定化する事も可能である。そのアルカリ成分は、Li、Na、K、Rb、Cs等のアルカリ金属水酸化物、NH、エチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、n−プロピルアミン等のアルキルアミン;ベンジルアミン等のアラルキルアミン;ピペリジン等の脂環式アミン;モノエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンである。これらアルカリ成分をWO、SnO及びSiOの合計量に対し約30重量%以下含有させる事ができる。また、これらは2種以上を混合して含有する事が出来る。 It can exist stably without substantially containing an alkali component. However, it is also possible to stabilize by containing an alkali component. The alkali component includes alkali metal hydroxides such as Li, Na, K, Rb, and Cs, alkylamines such as NH 4 , ethylamine, triethylamine, isopropylamine, and n-propylamine; aralkylamines such as benzylamine; piperidine, and the like And alkanolamines such as monoethanolamine and triethanolamine. These alkali components can be contained in an amount of about 30% by weight or less based on the total amount of WO 3 , SnO 2 and SiO 2 . Moreover, these can mix and contain 2 or more types.

このゾルは、1〜9のpHを示し、無色透明乃至僅かにコロイド色を有する液である。そして、室温では3ケ月以上、60℃でも1ケ月以上安定であり、このゾル中に沈降物が生成することがなく、また、このゾルが増粘したり、ゲル化を起すようなことはない。   This sol is a liquid having a pH of 1 to 9 and having a colorless and transparent or slightly colloidal color. It is stable for 3 months or more at room temperature, and stable for 1 month or more at 60 ° C., and no precipitate is generated in the sol, and the sol does not thicken or cause gelation. .

このゾルの製造に用いられるタングステン酸塩、スズ酸塩および珪酸塩の例としては、上記アルカリ金属、アンモニウム、アミン等のタングステン酸塩、スズ酸塩および珪酸塩等が挙げられる。特に、タングステン酸ナトリウム(NaWO・2HO)、スズ酸ナトリウム(NaSnO・3HO)及び珪酸ナトリウム(水ガラス)が好ましい。また。酸化タングステン、タングステン酸、スズ酸、珪酸等をアルカリ金属水酸化物の水溶液に溶解したものも使用することが出来る。タングステン酸塩、スズ酸塩、珪酸塩の各粉末を水に溶解させ水溶液を調製する方法や、タングステン酸塩水溶液、スズ酸塩水溶液、及び珪酸塩水溶液を混合して水溶液を調製する方法や、タングステン酸塩とスズ酸塩の粉末及び珪酸塩の水溶液を水に添加して水溶液を調製する方法等が挙げられる。タングステン酸塩の水溶液は、WOとして0.1〜15重量%濃度のものが好ましいが、これ以上の濃度でも使用可能である。スズ酸塩の水溶液としては、SnO濃度0.1〜30重量%程度が好ましいが、これ以上の濃度でも使用可能である。珪酸塩の水溶液としては、SiO濃度0.1〜30重量%程度が好ましいが、これ以上の濃度でも使用可能である。 Examples of tungstates, stannates and silicates used in the production of this sol include the tungstates such as alkali metals, ammonium and amines, stannates and silicates. In particular, sodium tungstate (Na 2 WO 4 · 2H 2 O), sodium stannate (Na 2 SnO 3 · 3H 2 O) and sodium silicate (water glass) are preferable. Also. A solution in which tungsten oxide, tungstic acid, stannic acid, silicic acid, or the like is dissolved in an aqueous solution of an alkali metal hydroxide can also be used. A method for preparing an aqueous solution by dissolving each powder of tungstate, stannate, and silicate in water, a method for preparing an aqueous solution by mixing an aqueous solution of tungstate, an aqueous solution of stannate, and an aqueous solution of silicate, Examples thereof include a method of preparing an aqueous solution by adding a tungstate and stannate powder and an aqueous solution of silicate to water. The aqueous solution of tungstate is preferably 0.1 to 15% by weight as WO 3 but can be used at higher concentrations. As an aqueous solution of stannate, a SnO 2 concentration of about 0.1 to 30% by weight is preferable, but a concentration higher than this can also be used. The aqueous silicate solution preferably has a SiO 2 concentration of about 0.1 to 30% by weight, but can be used at a higher concentration.

水溶液の調製は攪拌下に、室温〜100℃、好ましくは、室温〜60℃位で行うのがよい。混合すべき水溶液は、WO/SnO重量比として0.1〜100、SiO/SnO重量比として0.1〜100が好ましい。続いて、ここで得られた水溶液中に存在する陽イオンを除去して水性ゾルが得られる。脱陽イオン処理の方法としては水素型イオン交換体と接触させる方法や塩析により行うことができる。ここで用いられる水素型陽イオン交換体としては、通常用いられるものであり、好都合には市販品の水素型陽イオン交換樹脂を用いることが出来る。 The aqueous solution is preferably prepared at room temperature to 100 ° C., preferably at room temperature to 60 ° C. with stirring. The aqueous solution to be mixed preferably has a WO 3 / SnO 2 weight ratio of 0.1 to 100 and a SiO 2 / SnO 2 weight ratio of 0.1 to 100. Subsequently, the cation present in the aqueous solution obtained here is removed to obtain an aqueous sol. As a method of decation treatment, a method of contacting with a hydrogen ion exchanger or salting out can be performed. The hydrogen-type cation exchanger used here is usually used, and a commercially available hydrogen-type cation exchange resin can be conveniently used.

このゾルは、濃度が低いときには所望に応じ、この水性ゾルを通常の濃縮方法、例えば、蒸発法、限外濾過法等により、ゾルの濃度を高めることができる。特に、限外濾過法は好ましい。この濃縮においても、ゾルの温度は約100℃以下、特に60℃以下に保つことが好ましい。
本願発明によるアミン含有Sb25コロイド(B1)によって表面が被覆された変成された酸化第二スズまたは変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子はゾル中で負に帯電している。
When the concentration of the sol is low, the concentration of the sol can be increased by a normal concentration method such as an evaporation method or an ultrafiltration method, if desired. In particular, the ultrafiltration method is preferable. Also in this concentration, the temperature of the sol is preferably kept at about 100 ° C. or less, particularly 60 ° C. or less.
The modified stannic oxide or modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles coated with the amine-containing Sb 2 O 5 colloid (B1) according to the present invention are negatively charged in the sol. Yes.

上記の酸化第二スズ(A1)及び酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子(A2)は陽に帯電しており、Sb25コロイドは負に帯電している。従って、混合により陽に帯電している酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の周りに負に帯電しているSb25のコロイドが電気的に引き寄せられ、そして陽帯電のコロイド粒子表面上に化学結合によってSb25のコロイドが結合し、この陽帯電の粒子を核としてその表面を負に帯電したSb25が覆ってしまうことによって、変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子が生成したものと考えられる。 The stannic oxide (A1) and the stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles (A2) are positively charged, and the Sb 2 O 5 colloid is negatively charged. Accordingly, the positively charged colloidal particles of stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles are electrically attracted to the negatively charged colloidal particles of Sb 2 O 5 and positively charged. Sb 2 O 5 colloids are bonded to the surface of the charged colloidal particles by chemical bonds, and the positively charged particles are used as nuclei to cover the surface of the negatively charged Sb 2 O 5. It is considered that stannic-zirconium oxide composite colloidal particles were produced.

核ゾルとしての粒子径4〜50nmの酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子と、被覆ゾルとしてのアミン含有Sb25コロイド(B1)とを混合するときに、核ゾルの金属酸化物(SnO又はZrO+SnO)100重量部に対し、被覆ゾルの金属酸化物が1重量部より少ないと、安定なゾルが得られない。このことは、Sb25のコロイドの量が不足するときには、この複合体のコロイド粒子による酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子を核とするその表面の被覆が不充分となり、生成コロイド粒子の凝集が起こり易く、生成ゾルを不安定ならしめるものと考えられる。従って、混合すべきSb25コロイド粒子の量は、酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の全表面を覆う量より少なくてもよいが、安定な変性された酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子のゾルを生成せしめるに必要な最小量以上の量である。この表面被覆に用いられる量を越える量のSb25コロイド粒子が上記混合に用いられたときには、得られたゾルは、Sb25コロイドのゾルと、生じた変性された酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子のゾルの安定な混合ゾルに過ぎない。 When mixing stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles having a particle diameter of 4 to 50 nm as a core sol and an amine-containing Sb 2 O 5 colloid (B1) as a coating sol, When the amount of the metal oxide of the coating sol is less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the metal oxide (SnO 2 or ZrO 2 + SnO 2 ) of the sol, a stable sol cannot be obtained. This means that when the amount of colloid of Sb 2 O 5 is insufficient, the coating of the surface of the composite with the stannic oxide-zirconium oxide composite colloid particles becomes insufficient, and the resulting colloid Aggregation of particles is likely to occur, and it is thought that the generated sol is unstable. Accordingly, the amount of Sb 2 O 5 colloidal particles to be mixed may be less than the amount covering the entire surface of the stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles, but stable modified stannic oxide or oxidation. The amount is more than the minimum amount necessary to form a sol of colloidal particles of stannic-zirconium oxide composite. When an amount of Sb 2 O 5 colloidal particles that exceeds the amount used for this surface coating is used for the above mixing, the resulting sol is composed of the Sb 2 O 5 colloidal sol and the resulting modified stannic oxide. Or it is only a stable mixed sol of sols of colloidal particles of stannic oxide-zirconium oxide composites.

好ましくは、酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子をその表面被覆によって変性するには、用いられるSb25のコロイド(B1)の量は、核ゾルの金属酸化物(SnO又はZrO+SnO)100重量部に対し、被覆ゾル中の金属酸化物として50重量部以下がよい。 Preferably, to modify the stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles by their surface coating, the amount of colloid (B1) of Sb 2 O 5 used depends on the metal oxide of the core sol 50 parts by weight or less is preferable as a metal oxide in the coating sol with respect to 100 parts by weight of (SnO 2 or ZrO 2 + SnO 2 ).

本発明による五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド(B2)によって表面が被覆された変成された酸化第二スズまたは変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子はゾル中で負に帯電している。   The modified stannic oxide or modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles coated with antimony pentoxide and silicon dioxide composite colloid (B2) according to the present invention are negative in the sol. Is charged.

上記酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子は陽に帯電しており、五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイドは負に帯電している。従って、混合によりこの陽に帯電している酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の周りに負に帯電している五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイドが電気的に引き寄せられ、そして陽帯電のコロイド粒子表面上に化学結合によって五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイドのコロイドが結合し、この陽帯電の粒子を核としてその表面を負に帯電した五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイドが覆うことによって、変性された酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子が生成したものと考えられる。   The stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles are positively charged, and the composite colloid of antimony pentoxide and silicon dioxide is negatively charged. Therefore, the composite colloid of antimony pentoxide and silicon dioxide that is negatively charged around the positively charged stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles by mixing is electrically The colloid of the composite colloid of antimony pentoxide and silicon dioxide is bonded to the surface of the positively charged colloidal particle by chemical bond, and the surface of the positively charged particle is used as a nucleus to negatively charge the surface. It is considered that the modified colloidal particles of stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite were formed by covering the composite colloid of antimony and silicon dioxide.

核ゾルとしての粒子径4〜50nmの酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子と、被覆ゾルとしての五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド(B2)とを混合するときに、核ゾルの金属酸化物(SnO又はZrO+SnO)100重量部に対し、被覆ゾルの金属酸化物が1重量部より少ないと、安定なゾルが得られない。このことは、五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイドの量が不足するときには、この複合体のコロイド粒子による酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子を核とするその表面の被覆が不充分となり、生成コロイド粒子の凝集が起こり易く、生成ゾルを不安定ならしめるものと考えられる。従って、混合すべき五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子の量は、酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の全表面を覆う量より少なくてもよいが、安定な変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子のゾルを生成せしめるに必要な最小量以上の量である。この表面被覆に用いられる量を越える量の五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子が上記混合に用いられたときには、得られたゾルは、五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイドのゾルと、生じた変性された酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子のゾルの安定な混合ゾルに過ぎない。 Mix stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles having a particle diameter of 4 to 50 nm as a core sol and antimony pentoxide and silicon dioxide composite colloid (B2) as a coating sol. Sometimes, if the amount of the metal oxide in the coating sol is less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the metal oxide (SnO 2 or ZrO 2 + SnO 2 ) in the core sol, a stable sol cannot be obtained. This means that when the amount of antimony pentoxide and silicon dioxide complex colloid is insufficient, the colloidal particles of this complex are stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide complex colloidal particles. It is considered that the surface coating becomes insufficient, the resulting colloidal particles tend to aggregate, and the resulting sol becomes unstable. Therefore, the amount of antimony pentoxide and silicon dioxide composite colloidal particles to be mixed may be less than the amount covering the entire surface of stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles, The amount is more than the minimum amount necessary to form a sol of stable modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles. When an amount of antimony pentoxide and silicon dioxide composite colloidal particles exceeding the amount used for this surface coating was used for the above mixing, the resulting sol was composed of the composite colloid of antimony pentoxide and silicon dioxide. It is just a stable mixed sol of the sol and the resulting modified stannic oxide or sol of stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles.

好ましくは、酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子をその表面被覆によって変性するには、用いられる五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド(B2)の量は、核ゾルの金属酸化物(SnO又はZrO+SnO)100重量部に対し、被覆ゾル中の金属酸化物として50重量部以下がよい。
本発明による酸化タングステンと酸化第二スズとニ酸化珪素の複合体コロイド(B3)によって表面が被覆された変成された酸化第二スズまたは変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子はゾル中で負に帯電している。
Preferably, to modify the stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles by their surface coating, the amount of antimony pentoxide and silicon dioxide composite colloid (B2) used is 50 parts by weight or less is preferable as the metal oxide in the coating sol with respect to 100 parts by weight of the metal oxide (SnO 2 or ZrO 2 + SnO 2 ) of the sol.
The modified stannic oxide or modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles coated with the tungsten oxide / stannic oxide / silicon dioxide composite colloid (B3) according to the present invention are: It is negatively charged in the sol.

上記酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子は陽に帯電しており、酸化タングステンと酸化第二スズとニ酸化珪素の複合体コロイドは負に帯電している。従って、混合によりこの陽に帯電している酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の周りに負に帯電している酸化タングステンと酸化第二スズとニ酸化珪素の複合体コロイドが電気的に引き寄せられ、そして陽帯電のコロイド粒子表面上に化学結合によって酸化タングステンと酸化第二スズとニ酸化珪素の複合体コロイドが結合し、この陽帯電の粒子を核としてその表面を負に帯電した酸化タングステンと酸化第二スズとニ酸化珪素の複合体コロイドが覆ってしまうことによって、変性された酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子が生成したものと考えられる。   The stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles are positively charged, and the composite colloid of tungsten oxide, stannic oxide and silicon dioxide is negatively charged. Therefore, a composite of tungsten oxide, stannic oxide and silicon dioxide negatively charged around the positively charged stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles by mixing. The colloid is electrically attracted, and a composite colloid of tungsten oxide, stannic oxide and silicon dioxide is bonded to the surface of the positively charged colloidal particle by chemical bonding, and the surface of the positively charged particle is used as a nucleus. The negatively charged tungsten oxide, stannic oxide, and silicon dioxide composite colloids are covered, resulting in modified stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles. Conceivable.

核ゾルとしての粒子径4〜50nmの酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子と、被覆ゾルとしての酸化タングステンと酸化第二スズとニ酸化珪素の複合体コロイド(B3)とを混合するときに、核ゾルの金属酸化物(SnO又はZrO+SnO)100重量部に対し、被覆ゾルの金属酸化物が1重量部より少ないと、安定なゾルが得られない。このことは、酸化タングステンと酸化第二スズとニ酸化珪素の複合体コロイドの量が不足するときには、この複合体のコロイド粒子による酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子を核とするその表面の被覆が不充分となり、生成コロイド粒子の凝集が起こり易く、生成ゾルを不安定ならしめるものと考えられる。従って、混合すべき酸化タングステンと酸化第二スズとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子の量は、酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の全表面を覆う量より少なくてもよいが、安定な変性された酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子のゾルを生成せしめるに必要な最小量以上の量である。この表面被覆に用いられる量を越える量の酸化タングステンと酸化第二スズとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子が上記混合に用いられたときには、得られたゾルは、五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイドのゾルと、生じた変性された酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子のゾルの安定な混合ゾルに過ぎない。 Stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles having a particle diameter of 4 to 50 nm as a core sol, and a composite colloid of tungsten oxide, stannic oxide and silicon dioxide as a coating sol (B3) When the amount of the metal oxide of the coating sol is less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the metal oxide (SnO 2 or ZrO 2 + SnO 2 ) of the core sol, a stable sol cannot be obtained. This means that when the amount of the composite colloid of tungsten oxide, stannic oxide, and silicon dioxide is insufficient, stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles by colloidal particles of this composite are used. It is thought that the coating on the surface of the core becomes insufficient, the resulting colloidal particles tend to aggregate, and the resulting sol becomes unstable. Therefore, the amount of the tungsten oxide / stannic oxide / silicon dioxide composite colloidal particles to be mixed is less than the amount covering the entire surface of the stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles. However, the amount is more than the minimum amount necessary to form a sol of stable modified stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles. When composite colloidal particles of tungsten oxide, stannic oxide, and silicon dioxide exceeding the amount used for the surface coating are used for the above mixing, the resulting sol is composed of antimony pentoxide and silicon dioxide. It is only a stable mixed sol of the composite colloid sol and the resulting modified stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloid particle sol.

好ましくは、酸化第二スズ又は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子をその表面被覆によって変性するには、用いられる酸化タングステンと酸化第二スズとニ酸化珪素の複合体コロイド(B3)の量は、核ゾルの金属酸化物(SnO又はZrO+SnO)100重量部に対し、被覆ゾル中の金属酸化物として50重量部以下がよい。 Preferably, in order to modify the stannic oxide or stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles by its surface coating, the composite colloid (B3) of tungsten oxide, stannic oxide and silicon dioxide used is used. The amount is preferably 50 parts by weight or less as the metal oxide in the coating sol with respect to 100 parts by weight of the metal oxide (SnO 2 or ZrO 2 + SnO 2 ) in the core sol.

本願発明では核に酸化第二スズを用いる場合は、
(a1)工程:4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズのコロイド粒子をSnOとして1〜50重量%の濃度に含有する酸化第二スズ水性ゾルを調整する工程、
(b1)工程:上記(a1)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルを、0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で、0.01〜100時間熟成する工程、
(c1)工程:上記(b1)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルと、0.02〜4.00のM/Sbのモル比(ただしMはアミン分子を示す。)と1〜20nmの粒子径を有するアルキルアミン含有Sb水性ゾルとを、その金属酸化物に換算したSb/SnOの重量割合で0.01〜0.50に混合する工程
(d1)工程:(c)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズコロイド粒子の安定なゾルの製造方法である。
この(d1)工程で得られたゾルがアニオンを含有している場合には(e1)工程を追加することが出来る。即ち、(e1)工程は(d1)工程で得られた変性された酸化第二スズ水性ゾルを陰イオン交換体と接触させることにより、当該ゾル中に存在する陰イオンを除去し、その後20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を追加して変性された酸化第二スズコロイド粒子の安定なゾルが得られる。100℃以上の熟成はオートクレーブを用いて行うことが出来る。このゾルは、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズコロイド粒子(A1)を核としてその表面が0.02〜4.00のM/Sbのモル比(ただしMはアミン分子を示す。)と1〜20nmの粒子径を有するアルキルアミン含有Sbコロイド粒子(B1)で被覆され、且つ(B1)/(A1)の重量比がそれら金属酸化物の重量比に基づいて0.01〜0.50の割合であり、そして4.5〜60nmの粒子径を有する変性された酸化第二スズ粒子コロイド粒子を含有するゾルである。
In the present invention, when stannic oxide is used for the nucleus,
(A1) Step: Adjusting a stannic oxide aqueous sol containing colloidal particles of stannic oxide having a particle diameter of 4 to 50 nm as SnO 2 at a concentration of 1 to 50% by weight,
(B1) step: a step of aging the stannic oxide aqueous sol obtained in the step (a1) at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C. for 0.01 to 100 hours;
Step (c1): The molar ratio of the stannic oxide aqueous sol obtained in Step (b1) to M / Sb 2 O 5 of 0.02 to 4.00 (where M represents an amine molecule) and A step of mixing an alkylamine-containing Sb 2 O 5 aqueous sol having a particle diameter of 1 to 20 nm with a weight ratio of Sb 2 O 5 / SnO 2 converted to the metal oxide to 0.01 to 0.50 ( d1) Step: A method for producing a stable sol of modified stannic oxide colloidal particles, comprising the step of aging the aqueous medium obtained in step (c) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours.
When the sol obtained in step (d1) contains an anion, step (e1) can be added. That is, the step (e1) removes anions present in the sol by contacting the modified stannic oxide aqueous sol obtained in the step (d1) with an anion exchanger, and then 20 to A stable sol of modified stannic oxide colloidal particles is obtained by adding a step of aging at 300 ° C. for 0.1 to 50 hours. Aging at 100 ° C. or higher can be performed using an autoclave. This sol has a molar ratio of M / Sb 2 O 5 of which the surface is 0.02 to 4.00 with stannic oxide colloidal particles (A1) having a particle diameter of 4 to 50 nm as the core (where M is an amine molecule). ) And alkylamine-containing Sb 2 O 5 colloidal particles (B1) having a particle diameter of 1 to 20 nm, and the weight ratio of (B1) / (A1) is based on the weight ratio of these metal oxides. A sol containing modified stannic oxide particle colloidal particles in a proportion of 0.01 to 0.50 and having a particle size of 4.5 to 60 nm.

また、本願発明では核に酸化第二スズと酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子を用いる場合は、(a2)工程:4〜50nmの粒子径と0.5〜50重量%のSnO濃度を有する酸化第二スズ水性ゾルと、ZrOに換算して0.1〜50重量%濃度のオキシジルコニウム塩の水溶液とを、ZrO/SnOとして0.001〜0.50の重量比に混合し、得られた混合液を60〜100℃で0.1〜50時間加熱することにより、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルを調整する工程、
(b2)工程:上記(a2)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルを0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で、0.01〜100時間熟成する工程、
(c2)工程:(b2)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルと、0.02〜4.00のM/Sbのモル比(ただしMはアミン分子を示す。)と1〜20nmの粒子径を有するアルキルアミン含有Sb水性ゾルとを、その金属酸化物に換算したSb/(SnO+ZrO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、
(d2)工程:(c2)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程からなる変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の安定なゾルの製造方法。
このゾルは、酸化物が重量に基づいてZrO:SnOとして0.05:1〜0.50:1の割合と4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ粒子と酸化ジルコニウム粒子との複合体コロイド粒子(A2)を核としてその表面が、0.02〜4.00のM/Sbのモル比(ただしMはアミン分子を示す。)と1〜20nmの粒子径を有するアルキルアミン含有Sbコロイド粒子(B1)で被覆され、且つ(B1)/(A)の重量比がそれら金属酸化物の重量比に基づいて0.01〜0.50の割合であり、そして4.5〜60nmの粒子径を有する変性された酸化第二スズ粒子と酸化ジルコニウム粒子との複合体コロイド粒子を含有するゾルである。
この(d2)工程で得られたゾルがアニオンを含有している場合には(e2)工程を追加することが出来る。即ち、(e2)工程は(d2)工程で得られた変性された酸化第二スズ水性ゾルを陰イオン交換体と接触させることにより、当該ゾル中に存在する陰イオンを除去し、その後20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を追加して変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の安定なゾルが得られる。100℃以上の熟成はオートクレーブを用いて行うことが出来る。このゾルは、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子(A2)を核としてその表面が0.02〜4.00のM/Sbのモル比(ただしMはアミン分子を示す。)と1〜20nmの粒子径を有するアルキルアミン含有Sbコロイド粒子(B1)で被覆され、且つ(B1)/(A2)の重量比がそれら金属酸化物の重量比に基づいて0.01〜0.50の割合であり、そして4.5〜60nmの粒子径を有する変性された酸化第二スズ粒子と酸化ジルコニウム粒子との複合体コロイド粒子を含有するゾルである。
また、被覆物が五酸化アンチモンと二酸化珪素の複合体コロイド粒子を含有する水性ゾルを用いる場合は、(a3)工程:4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズのコロイド粒子をSnOとして1〜50重量%の濃度に含有する酸化第二スズ水性ゾルを調整する工程、(b3)工程:上記(a3)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルを 0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で、0.01〜100時間熟成する工程、(c3)工程:上記(b3)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルと、0.55〜55のSiO/Sbのモル比と5nm以下の粒子径を有する五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子を含有する水性ゾルとを、その金属酸化物に換算した(Sb+SiO)/(SnO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び(d3)工程:(c3)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程からなる変性された酸化第二スズコロイド粒子の安定なゾルの製造方法である。
In the present invention, when colloidal particles of stannic oxide and zirconium oxide are used for the core, the step (a2): oxidation step having a particle diameter of 4 to 50 nm and a SnO 2 concentration of 0.5 to 50% by weight. two tin aqueous sol, an aqueous solution of oxyzirconium salt of from 0.1 to 50% by weight concentration in terms of ZrO 2, were mixed in a weight ratio of ZrO 2 / SnO 2 as 0.001 to 0.50, give A step of preparing a stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol having a particle diameter of 4 to 50 nm by heating the obtained mixed liquid at 60 to 100 ° C. for 0.1 to 50 hours;
(B2) Step: The stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in the step (a2) is aged at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C. for 0.01 to 100 hours. Process,
Step (c2): Molar ratio of stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in step (b2) and M2 / Sb 2 O 5 of 0.02 to 4.00 (where M is an amine molecule) And an alkylamine-containing Sb 2 O 5 aqueous sol having a particle diameter of 1 to 20 nm in a weight ratio of Sb 2 O 5 / (SnO 2 + ZrO 2 ) in terms of the metal oxide is 0.01 to Mixing to 0.50,
Step (d2): A stable sol of modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles comprising the step of aging the aqueous medium obtained in Step (c2) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours Manufacturing method.
The sol is composed of stannic oxide particles and zirconium oxide particles having an oxide ratio of ZrO 2 : SnO 2 of 0.05: 1 to 0.50: 1 and a particle diameter of 4 to 50 nm based on weight. The surface of the composite colloidal particle (A2) as a nucleus has a molar ratio of M / Sb 2 O 5 of 0.02 to 4.00 (where M represents an amine molecule) and a particle diameter of 1 to 20 nm. Coated with alkylamine-containing Sb 2 O 5 colloidal particles (B1), and the weight ratio of (B1) / (A) is a ratio of 0.01 to 0.50 based on the weight ratio of the metal oxides; The sol contains composite colloidal particles of modified stannic oxide particles and zirconium oxide particles having a particle diameter of 4.5 to 60 nm.
When the sol obtained in step (d2) contains an anion, step (e2) can be added. That is, in step (e2), the modified stannic oxide aqueous sol obtained in step (d2) is contacted with an anion exchanger to remove anions present in the sol, and then 20 to A stable sol of modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles is obtained by adding a step of aging at 300 ° C. for 0.1 to 50 hours. Aging at 100 ° C. or higher can be performed using an autoclave. This sol is composed of stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles (A2) having a particle diameter of 4 to 50 nm as a nucleus and a molar ratio of M / Sb 2 O 5 having a surface of 0.02 to 4.00 ( M represents an amine molecule.) And an alkylamine-containing Sb 2 O 5 colloidal particle (B1) having a particle diameter of 1 to 20 nm, and the weight ratio of (B1) / (A2) is the metal oxide. Containing a composite colloidal particle of modified stannic oxide particles and zirconium oxide particles having a particle size of 4.5 to 60 nm, based on a weight ratio of 0.01 to 0.50 It is a sol.
Moreover, when using the aqueous sol in which the coating contains composite colloidal particles of antimony pentoxide and silicon dioxide, step (a3): stannic oxide colloidal particles having a particle diameter of 4 to 50 nm as SnO 2 A step of preparing a stannic oxide aqueous sol contained at a concentration of 1 to 50% by weight, step (b3): the stannic oxide aqueous sol obtained in the step (a3) is subjected to a pressure of 0.1 to 40 MPa; Step of aging for 0.01 to 100 hours at a temperature of 100 to 350 ° C., step (c3): stannic oxide aqueous sol obtained in the step (b3), and SiO 2 / Sb of 0.55 to 55 An aqueous sol containing a composite colloidal particle of antimony pentoxide and silicon dioxide having a molar ratio of 2 O 5 and a particle diameter of 5 nm or less was converted into its metal oxide (Sb 2 O 5 + SiO 2 ) / (Sn A step of mixing 0.01 to 0.50 at a weight ratio of O 2 ), and a step (d3): a step of aging the aqueous medium obtained in the step (c3) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours Is a method for producing a stable sol of modified stannic oxide colloidal particles.

この(d3)工程で得られたゾルがアニオンを含有している場合には(e3)工程を追加することが出来る。即ち、(e3)工程は(d3)工程で得られた変性された酸化第二スズ水性ゾルを陰イオン交換体と接触させることにより、当該ゾル中に存在する陰イオンを除去し、その後20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を追加して変性された酸化第二スズコロイド粒子の安定なゾルが得られる。100℃以上の熟成はオートクレーブを用いて行うことが出来る。このゾルは、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズコロイド粒子(A1)を核としてその表面が、0.55〜55のSiO/Sbのモル比と5nm以下の粒子径を有する五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子(B2)で被覆され、且つ(B2)/(A1)の重量比がそれら金属酸化物の重量比に基づいて0.01〜0.50の割合であり、そして4.5〜60nmの粒子径を有する変性された酸化第二スズ粒子を含有するゾルである。
また、被覆物が五酸化アンチモンと二酸化珪素の複合体コロイド粒子を含有する水性ゾルを用いる場合は、(a4)工程:4〜50nmの粒子径と0.5〜50重量%のSnO濃度を有する酸化第二スズ水性ゾルと、ZrOに換算して0.1〜50重量%濃度のオキシジルコニウム塩の水溶液とを、ZrO/SnOとして0.001〜0.50の重量比に混合し、得られた混合液を60〜100℃で0.1〜50時間加熱することにより、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドの水性ゾルを調整する工程、(b4)工程:上記(a4)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルを0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、(c4)工程:(b4)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルと、0.55〜55のSiO/Sbのモル比と5nm以下の粒子径を有する五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子を含有する水性ゾルとを、その金属酸化物に換算した(Sb+SiO)/(SnO+ZrO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、合する工程、(d4)工程:(c4)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウムコロイド粒子の安定なゾルの製造方法である。
When the sol obtained in step (d3) contains an anion, step (e3) can be added. That is, in the step (e3), the modified stannic oxide aqueous sol obtained in the step (d3) is contacted with an anion exchanger to remove anions present in the sol, and then 20 to A stable sol of modified stannic oxide colloidal particles is obtained by adding a step of aging at 300 ° C. for 0.1 to 50 hours. Aging at 100 ° C. or higher can be performed using an autoclave. This sol has a tantalum oxide colloidal particle (A1) having a particle diameter of 4 to 50 nm as a nucleus, and the surface has a SiO 2 / Sb 2 O 5 molar ratio of 0.55 to 55 and a particle diameter of 5 nm or less. The composite colloidal particles (B2) of antimony pentoxide and silicon dioxide having a weight ratio of (B2) / (A1) of 0.01 to 0.50 based on the weight ratio of the metal oxides. A sol containing modified stannic oxide particles in proportion and having a particle size of 4.5-60 nm.
Further, when an aqueous sol containing a composite colloidal particle of antimony pentoxide and silicon dioxide is used as the coating, step (a4): a particle diameter of 4 to 50 nm and a SnO 2 concentration of 0.5 to 50% by weight are used. mixing a stannic oxide aqueous sol having, an aqueous solution of oxyzirconium salt of from 0.1 to 50% by weight concentration in terms of ZrO 2, the weight ratio of ZrO 2 / SnO 2 as 0.001 to 0.50 A step of preparing an aqueous sol of stannic oxide-zirconium oxide composite colloid having a particle size of 4 to 50 nm by heating the obtained mixed liquid at 60 to 100 ° C. for 0.1 to 50 hours, Step (b4): Hydrothermal heat of the stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in step (a4) at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C. for 0.01 to 100 hours A step of performing management, (c4) step: (b4) stannic oxide obtained in step - zirconium oxide composite aqueous sol, the molar ratio of SiO 2 / Sb 2 O 5 of 0.55 to 55 and 5nm or less (Sb 2 O 5 + SiO 2 ) / (SnO 2 + ZrO 2 ) weight ratio of an aqueous sol containing a composite colloidal particle of antimony pentoxide and silicon dioxide having a particle size of The step of mixing at 0.01 to 0.50, the step of combining, the step (d4): the step of aging the aqueous medium obtained in the step (c4) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours A method for producing a stable sol of colloidal stannic oxide-zirconium oxide particles.

この(d4)工程で得られたゾルがアニオンを含有している場合には(e4)工程を追加することが出来る。即ち、(e4)工程は(d4)工程で得られた変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の水性ゾルを、陰イオン交換体と接触させることにより、当該ゾル中に存在する陰イオンを除去し、その後20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を追加して変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の安定なゾルが得られる。100℃以上の熟成はオートクレーブを用いて行うことが出来る。このゾルは、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子(A2)を核としてその表面が、0.55〜55のSiO/Sbのモル比と5nm以下の粒子径を有する五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子(B2)で被覆され、且つ(B2)/(A2)の重量比がそれら金属酸化物の重量比に基づいて0.01〜0.50の割合であり、そして4.5〜60nmの粒子径を有する変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子を含有するゾルである。 When the sol obtained in step (d4) contains an anion, step (e4) can be added. That is, the step (e4) is present in the sol by bringing the aqueous sol of the modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles obtained in the step (d4) into contact with the anion exchanger. A stable sol of modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles can be obtained by adding an additional step of removing anions and then aging at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours. Aging at 100 ° C. or higher can be performed using an autoclave. This sol is composed of stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles (A2) having a particle diameter of 4 to 50 nm as a nucleus, and the surface thereof has a molar ratio of SiO 2 / Sb 2 O 5 of 0.55 to 55. It is coated with a composite colloidal particle (B2) of antimony pentoxide and silicon dioxide having a particle diameter of 5 nm or less, and the weight ratio of (B2) / (A2) is 0. 0 based on the weight ratio of these metal oxides. A sol containing modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles in a proportion of 01-0.50 and having a particle size of 4.5-60 nm.

また、被覆物が酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素複合体水性ゾルを用いる場合は、(a5)工程:4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズのコロイド粒子をSnOとして1〜50重量%の濃度に含有する酸化第二スズ水性ゾルを調整する工程、(b5)工程:上記(a5)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルを0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、(c5)工程:(b5)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルと、2〜7nmの粒子径を有し0.1〜100のWO/SnO重量比と0.1〜100のSiO/SnO重量比を有する酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素複合体水性ゾルとを、その金属酸化物に換算した(SnO+WO+SiO)/(SnO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び(d5)工程:(c5)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズコロイド粒子の安定なゾルの製造方法である。 When the coating uses a tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite aqueous sol, the step (a5): stannic oxide colloidal particles having a particle diameter of 4 to 50 nm are used as SnO 2 and 1 to A step of preparing a stannic oxide aqueous sol contained in a concentration of 50% by weight, step (b5): the stannic oxide aqueous sol obtained in the step (a5) is subjected to a pressure of 0.1 to 40 MPa and 100 to 100 A step of hydrothermal treatment at a temperature of 350 ° C. for 0.01 to 100 hours, a step (c5): a stannic oxide aqueous sol obtained in the step (b5), and a particle size of 2 to 7 nm; A tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite aqueous sol having a WO 3 / SnO 2 weight ratio of 1 to 100 and a SiO 2 / SnO 2 weight ratio of 0.1 to 100 is converted into its metal oxide. the (SnO 2 + O 3 + SiO 2) / (step mixing SnO 2) 0.01 to 0.50 in weight ratio, and (d5) step: (c5) the aqueous medium obtained in step at 20 to 300 ° C. 0. It is a method for producing a stable sol of modified stannic oxide colloidal particles comprising a step of aging for 1 to 50 hours.

この(d5)工程で得られたゾルがアニオンを含有している場合には(e5)工程を追加することが出来る。即ち、(e5)工程は(d5)工程で得られた変性された酸化第二スズ複合体コロイド粒子の水性ゾルを、陰イオン交換体と接触させることにより、当該ゾル中に存在する陰イオンを除去し、その後20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を追加して変性された酸化第二スズコロイド粒子の安定なゾルが得られる。100℃以上の熟成はオートクレーブを用いて行うことが出来る。このゾルは、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズコロイド粒子(A1)を核としてその表面が、2〜7nmの粒子径を有し0.1〜100のWO/SnO重量比と0.1〜100のSiO/SnO重量比を有する酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素複合体コロイド粒子(B3)で被覆され、且つ(B3)/(A1)の重量比がそれら金属酸化物の重量比に基づいて0.01〜0.50の割合であり、そして4.5〜60nmの粒子径を有する変性された酸化第二スズコロイド粒子を含有するゾルである。 When the sol obtained in step (d5) contains an anion, step (e5) can be added. That is, in the step (e5), the aqueous sol of the modified stannic oxide composite colloidal particles obtained in the step (d5) is brought into contact with an anion exchanger, so that the anion present in the sol is removed. A stable sol of modified stannic oxide colloidal particles is obtained by adding a step of removing and then aging at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours. Aging at 100 ° C. or higher can be performed using an autoclave. This sol has a WO 3 / SnO 2 weight ratio of 0.1 to 100 with a surface having a particle diameter of 2 to 7 nm with stannic oxide colloidal particles (A1) having a particle diameter of 4 to 50 nm as nuclei. tungsten oxide having a SiO 2 / SnO 2 weight ratio of 0.1 to 100 - stannic oxide - coated with silicon dioxide composite colloidal particles (B3), and (B3) / weight ratio of (A1) is such a metal A sol containing modified stannic oxide colloidal particles in a proportion of 0.01 to 0.50 based on the weight ratio of the oxide and having a particle size of 4.5 to 60 nm.

また、被覆物が酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素複合体水性ゾルを用いる場合は、(a6)工程:4〜50nmの粒子径と0.5〜50重量%のSnO濃度を有する酸化第二スズ水性ゾルと、ZrOに換算して0.1〜50重量%濃度のオキシジルコニウム塩の水溶液とを、ZrO/SnOとして0.001〜0.50の重量比に混合し、得られた混合液を60〜100℃で0.1〜50時間加熱することにより、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドの水性ゾルを調整する工程、(b6)工程:上記(a6)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルを0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、(c6)工程:(b6)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルと、2〜7nmの粒子径を有し0.1〜100のWO/SnO重量比と0.1〜100のSiO/SnO重量比を有する酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素複合体水性ゾルとを、その金属酸化物に換算した(SnO+WO+SiO)/(SnO+ZrO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、(d6)工程:(c6)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウムコロイド粒子の安定なゾルの製造方法である。 When the coating uses a tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite aqueous sol, the step (a6): oxidation having a particle diameter of 4 to 50 nm and a SnO 2 concentration of 0.5 to 50% by weight. a stannic aqueous sol, an aqueous solution of oxyzirconium salt of from 0.1 to 50% by weight concentration in terms of ZrO 2, were mixed in a weight ratio of ZrO 2 / SnO 2 as 0.001 to 0.50, A step of preparing an aqueous sol of a stannic oxide-zirconium oxide composite colloid having a particle size of 4 to 50 nm by heating the obtained mixed liquid at 60 to 100 ° C. for 0.1 to 50 hours, (b6 ) Step: The stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in the step (a6) is subjected to hydrothermal treatment for 0.01 to 100 hours at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C. Extent, (c6) step: (b6) stannic oxide obtained in the step - zirconium oxide composite aqueous sol, WO 3 / SnO 2 weight ratio of 0.1 to 100 have a particle size of 2~7nm And a tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite aqueous sol having a SiO 2 / SnO 2 weight ratio of 0.1 to 100 are converted into their metal oxides (SnO 2 + WO 3 + SiO 2 ) / ( Step of mixing 0.01 to 0.50 by weight ratio of SnO 2 + ZrO 2 ), step (d6): aging the aqueous medium obtained in step (c6) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours A process for producing a stable sol of modified stannic oxide-zirconium oxide colloidal particles comprising a step.

この(d6)工程で得られたゾルがアニオンを含有している場合には(e6)工程を追加することが出来る。即ち、(e6)工程は(d6)工程で得られた変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の水性ゾルを、陰イオン交換体と接触させることにより、当該ゾル中に存在する陰イオンを除去し、その後20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を追加して変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の安定なゾルが得られる。100℃以上の熟成はオートクレーブを用いて行うことが出来る。このゾルは、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子(A2)を核としてその表面が、2〜7nmの粒子径を有し0.1〜100のWO/SnO重量比と0.1〜100のSiO/SnO重量比を有する酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素複合体コロイド粒子(B3)で被覆され、且つ(B3)/(A2)の重量比がそれら金属酸化物の重量比に基づいて0.01〜0.50の割合であり、そして4.5〜60nmの粒子径を有する変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子を含有するゾルである。 When the sol obtained in step (d6) contains an anion, step (e6) can be added. That is, the step (e6) is present in the sol by bringing the aqueous sol of the modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles obtained in the step (d6) into contact with an anion exchanger. A stable sol of modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles can be obtained by adding an additional step of removing anions and then aging at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours. Aging at 100 ° C. or higher can be performed using an autoclave. This sol has a stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particle (A2) having a particle diameter of 4 to 50 nm as a nucleus, and its surface has a particle diameter of 2 to 7 nm and WO 3 of 0.1 to 100. Coated with tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite colloidal particles (B3) having a / SnO 2 weight ratio and a SiO 2 / SnO 2 weight ratio of 0.1 to 100, and (B3) / (A2) Modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloid with a weight ratio of 0.01 to 0.50 based on the weight ratio of the metal oxides and having a particle size of 4.5 to 60 nm A sol containing particles.

本願発明のゾルを得る製造方法は、核に用いる粒子が酸化第二スズである場合と、酸化第二スズと酸化ジルコニウム複合体ゾルを用いる場合が有る。前者はルチル型の結晶構造を有し、また、それらゾルをコーティング組成物として基材に塗布し焼成したものは高い屈折率(塗膜から算出した屈折率が1.9以上)及び優れた透明性を有する。また、後者は、前者の性能に加え、酸化ジルコニウムを複合化することで優れた耐候(光)性能を有する。   In the production method for obtaining the sol of the present invention, there are a case where the particles used for the core are stannic oxide and a case where a stannic oxide and zirconium oxide composite sol is used. The former has a rutile-type crystal structure, and those sols applied to a substrate as a coating composition and baked have a high refractive index (refractive index calculated from the coating film of 1.9 or more) and excellent transparency. Have sex. In addition to the former performance, the latter has excellent weather resistance (light) performance by compounding zirconium oxide.

本発明による変性された酸化第二スズコロイド粒子の水性ゾルまたは変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドの水性ゾルはpH3〜11.5を有し、pHが3より低いとそのようなゾルは不安定となり易い。また、このpHが11.5を越えると、変性された酸化第二スズコロイド、及び変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子を覆っている五酸化アンチモンコロイド粒子、五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子および酸化タングステンと酸化第二スズとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子が液中に溶解し易い。更に変性された酸化第二スズコロイド、及び変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子のゾル中の全金属酸化物の合計濃度が60重量%を越えるときにも、このようなゾルは不安定となり易い。工業製品として好ましい濃度は10〜50重量%程度である。   The modified aqueous sol of colloidal stannic oxide particles or the aqueous sol of modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloid according to the present invention has a pH of 3 to 11.5, and if the pH is lower than 3, such sol The sol tends to be unstable. Further, when the pH exceeds 11.5, the modified stannic oxide colloid, the modified antimony pentoxide colloid particles covering the modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloid particles, antimony pentoxide and nickel The composite colloidal particles of silicon oxide and the composite colloidal particles of tungsten oxide, stannic oxide and silicon dioxide are easily dissolved in the liquid. Furthermore, when the total concentration of all metal oxides in the sol of the modified stannic oxide colloid and the modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles exceeds 60% by weight, such sol Prone to instability. A preferable concentration for industrial products is about 10 to 50% by weight.

本発明の変性金属酸化物ゾルは、本願発明の目的が達成される限り、他の任意の成分を含有することができる。特にオキシカルボン酸類を全金属酸化物の合計量に対し約30重量%以下に含有させると分散性等の性能が更に改良されたコロイドが得られる。用いられるオキシカルボン酸の例としては、乳酸、酒石酸、クエン酸、グルコン酸、リンゴ酸、グリコール等が挙げられる。また、アルカリ成分を含有する事ができ、例えば、Li、Na、K、Rb、Cs等のアルカリ金属水酸化物、NH、エチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、n−プロピルアミン等のアルキルアミン;ベンジルアミン等のアラルキルアミン;ピペリジン等の脂環式アミン;モノエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンである。これらは2種以上を混合して含有することができる。また上記の酸性成分と併用することができる。これらを全金属酸化物の合計量に対し約30重量%以下に含有させることができる。 The modified metal oxide sol of the present invention can contain other optional components as long as the object of the present invention is achieved. Particularly when oxycarboxylic acids are contained in an amount of about 30% by weight or less based on the total amount of all metal oxides, a colloid with further improved performance such as dispersibility can be obtained. Examples of the oxycarboxylic acid used include lactic acid, tartaric acid, citric acid, gluconic acid, malic acid, glycol and the like. Moreover, it can contain an alkali component, for example, alkali metal hydroxides such as Li, Na, K, Rb, and Cs, alkylamines such as NH 4 , ethylamine, triethylamine, isopropylamine, and n-propylamine; benzyl Aralkylamines such as amines; alicyclic amines such as piperidine; alkanolamines such as monoethanolamine and triethanolamine. These can contain 2 or more types in mixture. Moreover, it can use together with said acidic component. These can be contained in an amount of about 30% by weight or less based on the total amount of all metal oxides.

ゾル濃度を更に高めたいときには、最大約60重量%まで常法、例えば蒸発法、限外濾過法等により濃縮することができる。またこのゾルのpHを調整したい時には、濃縮後に、前記アルカリ金属、有機塩基(アミン)、オキシカルボン酸等をゾルに加えることによって行うことができる。特に、金属酸化物の合計濃度が10〜40重量%であるゾルは実用的に好ましい。濃縮法として限外濾過法を用いると、ゾル中に共存しているポリアニオン、極微小粒子等が水と一緒に限外濾過膜を通過するので、ゾルの不安定化の原因であるこれらポリアニオン、極微小粒子等をゾルから除去することができる。   When it is desired to further increase the sol concentration, it can be concentrated to a maximum of about 60% by weight by a conventional method such as an evaporation method or an ultrafiltration method. When it is desired to adjust the pH of the sol, the alkali metal, organic base (amine), oxycarboxylic acid or the like can be added to the sol after concentration. In particular, a sol having a total concentration of metal oxides of 10 to 40% by weight is practically preferable. When the ultrafiltration method is used as the concentration method, polyanions coexisting in the sol, ultrafine particles, etc. pass through the ultrafiltration membrane together with water, so these polyanions that cause destabilization of the sol, Very fine particles and the like can be removed from the sol.

上記混合によって得られた変性された金属酸化物コロイドが水性ゾルであるときは、この水性ゾルの水媒体を親水性有機溶媒で置換することによりオルガノゾルが得られる。この置換は、蒸留法、限外濾過法等通常の方法により行うことができる。この親水性有機溶媒の例としてはメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール;ジメチルホルムアミド、N,N’−ジメチルアセトアミド等の直鎖アミド類;N−メチル−2−ピロリドン等の環状アミド類;エチルセロソルブ、エチレングリコール等のグリコール類等が挙げられる。   When the modified metal oxide colloid obtained by the above mixing is an aqueous sol, an organosol can be obtained by replacing the aqueous medium of the aqueous sol with a hydrophilic organic solvent. This substitution can be performed by a usual method such as a distillation method or an ultrafiltration method. Examples of the hydrophilic organic solvent include lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol; linear amides such as dimethylformamide and N, N′-dimethylacetamide; cyclic amides such as N-methyl-2-pyrrolidone And glycols such as ethyl cellosolve and ethylene glycol.

核ゾルの調整
A−1 酸化第二スズゾルの製造
しゅう酸((COOH)・2HO)37.5kgを純水383kgに溶解し、これを500Lベッセルにとり、攪拌下70℃まで加温し、35%過酸化水素水150kgと金属スズ(山石金属社製 AT−SNNO200N)75kgを添加した。
過酸化水素水と金属スズの添加は交代に行った。初めに35%過酸化水素水10kgを次いで金属スズ5kgを添加した。反応が終了するのを待って(5〜10分)この操作を繰り返した。全量添加後、更に35%過酸化水素水10kgを追加した。添加に要した時間は2.5時間で、添加終了後、更に95℃で1時間加熱し、反応を終了させた。過酸化水素水と金属スズのモル比はH/Snとして2.61であった。
得られた酸化スズゾルは非常に透明性が良好であった。この酸化スズゾルの収量は、630kgで比重1.154、pH1.51、SnOとして14.7重量%であった。
得られたゾルを電子顕微鏡で観察したところ、10〜15nmの球状の分散性の良い粒子であった。このゾルは放置によりやや増粘傾向を示したが、室温6ヶ月放置ではゲル化は認められず安定であった。
得られたゾル629kgに35%過酸化水素水231kg、純水52kgを添加し、SnOとして10重量%、仕込み時のしゅう酸に対してH/(COOH)モル比8.0になるように希釈し、95℃に加温、5時間熟成を行った。この操作により含有するしゅう酸を過酸化水素との反応により炭酸ガスと水に分解させた。得られた酸化第二スズスラリーを約40℃まで冷却後、イソプロピルアミンを2.7kg添加、解膠した後、白金系触媒{N−220(ズードケミー触媒(株)製)を約15L充填した触媒塔に通液、循環し、過剰な過酸化水素の分解処理を行った。通液速度は約30L/min.で5時間、循環を行った。更に陰イオン交換樹脂(アンバーライトIRA−410)を充填したカラムに通液し、アルカリ性の酸化スズゾルを1545kg得た。得られたゾルの比表面積は121m/gであった。
B.被覆物の調製
B−1−1 アルカリ成分含有五酸化アンチモンコロイドの調整
100リットルのベッセルに三酸化アンチモン(広東三国製、Sbとして99.5%を含有する。)を12.5kg、純水66.0kgおよび水酸化カリウム(KOHとして95%を含有する。)12.5kgを添加し、攪拌下で、35%過酸化水素を8.4kg徐々に添加した。得られたアンチモン酸カリウム水溶液はSbとして15.25重量%、水酸化カリウムとして5.36重量%、KO/Sbのモル比は1.0であった。
Preparation of nuclear sol A-1 Manufacture of stannic oxide sol 37.5 kg of oxalic acid ((COOH) 2 · 2H 2 O) was dissolved in 383 kg of pure water, taken into a 500 L vessel, and heated to 70 ° C. with stirring. Then, 150 kg of 35% hydrogen peroxide water and 75 kg of metal tin (AT-SNNO200N manufactured by Yamaishi Metal Co., Ltd.) were added.
Hydrogen peroxide solution and metal tin were added alternately. First, 10 kg of 35% hydrogen peroxide solution was added, and then 5 kg of metallic tin. This operation was repeated after the reaction was completed (5 to 10 minutes). After the total amount was added, 10 kg of 35% hydrogen peroxide water was further added. The time required for the addition was 2.5 hours. After the addition was completed, the reaction was further completed by heating at 95 ° C. for 1 hour. The molar ratio of the hydrogen peroxide solution and metal tin was 2.61 as H 2 O 2 / Sn.
The obtained tin oxide sol had very good transparency. The yield of the tin oxide sol was 630 kg, the specific gravity was 1.154, the pH was 1.51, and the SnO 2 content was 14.7% by weight.
When the obtained sol was observed with an electron microscope, it was 10 to 15 nm spherical particles with good dispersibility. This sol showed a tendency to thicken slightly when left standing, but gelation was not observed when it was left at room temperature for 6 months and was stable.
231 kg of 35% hydrogen peroxide solution and 52 kg of pure water were added to 629 kg of the obtained sol, 10 wt% as SnO 2 , and a molar ratio of H 2 O 2 / (COOH) 2 to oxalic acid at the time of charging was 8.0. Then, the mixture was heated to 95 ° C. and aged for 5 hours. Oxalic acid contained by this operation was decomposed into carbon dioxide gas and water by reaction with hydrogen peroxide. After cooling the obtained stannic oxide slurry to about 40 ° C., 2.7 kg of isopropylamine was added and peptized, and then a catalyst tower packed with about 15 L of platinum-based catalyst {N-220 (manufactured by Sud Chemie Catalysts)) The solution was passed through and circulated to decompose excess hydrogen peroxide. The flow rate is about 30 L / min. And circulated for 5 hours. Further, the solution was passed through a column packed with an anion exchange resin (Amberlite IRA-410) to obtain 1545 kg of an alkaline tin oxide sol. The specific surface area of the obtained sol was 121 m 2 / g.
B. Preparation of coating B-1-1 Preparation of alkali component-containing antimony pentoxide colloid 12.5 kg of antimony trioxide (manufactured by Guangdong Mikuni, containing 99.5% as Sb 2 O 3 ) in a 100 liter vessel. 66.0 kg of pure water and 12.5 kg of potassium hydroxide (containing 95% as KOH) were added, and 8.4 kg of 35% hydrogen peroxide was gradually added under stirring. The obtained aqueous potassium antimonate solution was 15.25 wt% as Sb 2 O 5 , 5.36 wt% as potassium hydroxide, and the molar ratio of K 2 O / Sb 2 O 5 was 1.0.

得られたアンチモン酸カリウムの水溶液を2.5重量%に希釈し、水素型陽イオン交換樹脂を充填したカラムに通液した。イオン交換後のアンチモン酸の溶液にジイソプロピルアミンを攪拌下で6.6kg添加し、アルカリ成分含有五酸化アンチモンコロイド溶液を得た。濃度はSbとして1.8重量%、ジイソプロピルアミンとして 1.2重量%、ジイソプロピルアミン/Sbのモル比は1.69、透過型電子顕微鏡による観測で一次粒子径は、1〜10nmであった。
B−1−2 アルカリ成分含有五酸化アンチモンコロイドの調整
100リットルのベッセルに三酸化アンチモン(広東三国製、Sbとして99.5%を含有する。)を12.5kg、純水66.0kgおよび水酸化カリウム(KOHとして95%を含有する。)12.5kgを添加し、攪拌下で、35%過酸化水素を8.4kg徐々に添加した。得られたアンチモン酸カリウム水溶液はSbとして15.25重量%、水酸化カリウムとして5.36重量%、KO/Sbのモル比は1.0であった。
The obtained aqueous solution of potassium antimonate was diluted to 2.5% by weight and passed through a column packed with a hydrogen-type cation exchange resin. To the antimonic acid solution after the ion exchange, 6.6 kg of diisopropylamine was added with stirring to obtain an alkali component-containing antimony pentoxide colloidal solution. The concentration is 1.8% by weight as Sb 2 O 5 , 1.2% by weight as diisopropylamine, the molar ratio of diisopropylamine / Sb 2 O 5 is 1.69, and the primary particle diameter is 1 as observed with a transmission electron microscope. -10 nm.
B-1-2 Preparation of alkali component-containing antimony pentoxide colloid 12.5 kg of antimony trioxide (manufactured by Guangdong Mikuni, containing 99.5% as Sb 2 O 3 ) in 100 liter vessel, pure water 66. 0 kg and 12.5 kg of potassium hydroxide (containing 95% as KOH) were added, and 8.4 kg of 35% hydrogen peroxide was gradually added under stirring. The obtained aqueous potassium antimonate solution was 15.25 wt% as Sb 2 O 5 , 5.36 wt% as potassium hydroxide, and the molar ratio of K 2 O / Sb 2 O 5 was 1.0.

得られたアンチモン酸カリウムの水溶液17.6kgを2.2重量%に希釈し、水素型陽イオン交換樹脂を充填したカラムに通液した。イオン交換後のアンチモン酸の溶液にジイソブチルアミンを攪拌下で0.25kg添加し、アルカリ成分含有五酸化アンチモンコロイド溶液を得た。濃度はSbとして1.8重量%、ジイソブチルアミンとして1.36重量%、ジイソプロピルアミン/Sbのモル比は1.79、透過型電子顕微鏡による観測で一次粒子径は、1〜10nmであった。
B−2−1 五酸化アンチモン−ニ酸化珪素複合体コロイドの調整
ケイ酸カリウム水溶液(SiOとして15.4重量%含有)546gを純水542gにて希釈を行った後、攪拌下にアンチモン酸カリウム水溶液(Sbとして14.6重量%含有)を混合して1時間攪拌を続け、ケイ酸カリウムとアンチモン酸カリウムの混合水溶液を得た。
The obtained aqueous solution of potassium antimonate (17.6 kg) was diluted to 2.2% by weight and passed through a column filled with a hydrogen-type cation exchange resin. To the antimonic acid solution after the ion exchange, 0.25 kg of diisobutylamine was added with stirring to obtain an alkali component-containing antimony pentoxide colloidal solution. Concentration is 1.8% by weight as Sb 2 O 5 , 1.36% by weight as diisobutylamine, the molar ratio of diisopropylamine / Sb 2 O 5 is 1.79, and the primary particle diameter is 1 by observation with a transmission electron microscope. -10 nm.
B-2-1 Preparation of antimony pentoxide-silicon dioxide complex colloid 546 g of an aqueous potassium silicate solution (containing 15.4 wt% as SiO 2 ) was diluted with 542 g of pure water, and then antimonic acid was stirred. A potassium aqueous solution (containing 14.6% by weight as Sb 2 O 5 ) was mixed and stirred for 1 hour to obtain a mixed aqueous solution of potassium silicate and potassium antimonate.

得られたケイ酸カリウムとアンチモン酸カリウムの混合水溶液を5重量%になるように純水で希釈した後、カチオン型イオン交換樹脂を充填したカラムに通液することで五酸化アンチモン−ニ酸化珪素の複合体コロイドを得た。   The obtained mixed aqueous solution of potassium silicate and potassium antimonate is diluted with pure water to 5% by weight, and then passed through a column filled with a cation type ion exchange resin, whereby antimony pentoxide-silicon dioxide. A composite colloid was obtained.

B−3−1 酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素複合体コロイドの調整
3号珪そう(SiOとして29.3重量%含有する。)38.9kgを純水830kgに溶解し、ついでタングステン酸ナトリウムNaWO・2HO(WOとして69.8重量%含有する)12.2kgおよびスズ酸ナトリウムNaSnO・HO(SnOとして55.7重量%含有する)15.3kgを溶解する。次いでこれを水素型陽イオン交換樹脂(IR−120B)のカラムに通すことにより酸性の酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素複合体ゾル(pH2.2、WOとして0.7重量%、SnOとして0.7重量%、SiOとして0.9重量%を含有し、WO/SnO重量比1.0、SiO/SnO重量比1.33であった。)1201kgを得た。
B-3-1 Preparation of colloidal tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite colloid 38.9 kg of silica (containing 29.3 wt% as SiO 2 ) 38.9 kg was dissolved in 830 kg of pure water, then tungsten Sodium salt Na 2 WO 4 · 2H 2 O (containing 69.8% by weight as WO 3 ) 12.2 kg and sodium stannate NaSnO 3 · H 2 O (containing 55.7% by weight as SnO 2 ) 15.3 kg Dissolve. Next, this was passed through a column of a hydrogen type cation exchange resin (IR-120B), whereby an acidic tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite sol (pH 2.2, 0.7 wt% as WO 3) , SnO 2 as 0.7 wt%, containing 0.9 wt% as SiO 2, WO 3 / SnO 2 weight ratio of 1.0, was SiO 2 / SnO 2 weight ratio 1.33.) was obtained 1201kg .

実施例1
(a)工程:粒子径15nm以下、3.7重量%のSnO濃度を有するアルカリ性の酸化第二スズ水性ゾル(A−1)を得た。
(b)工程:(a)工程で得られたアルカリ性酸化第二スズゾル2000kgを処理温度310℃、処理圧力20MPa(メガパスカル)、平均流速538g/mlで加熱処理を行った。比表面積は61m/gであった。
ついで限外ろ化膜のろ化装置にて室温で脱塩処理を行った。得られた酸化第ニスズゾルは比重1.064、pH9.98、11.7%のSnO濃度であった。
(c)工程:(b)工程で得られた水性ゾル62kg(SnOとして7.25kgを含有する。)にB−1−2で調整したアミン成分含有五酸化アンチモンコロイドを22.2kgを攪拌下で添加し、その金属酸化物に換算した(B−1−2)/SnOの重量割合で0.055に混合した。
(d)工程:(c)工程で得られた水性媒体を95℃で2時間加熱熟成した。
ついで得られた水性媒体を水酸基型陰イオン交換樹脂が充填されたカラムで充填を行った。得られた五酸化アンチモンで被覆された酸化第二スズ水性ゾル(希薄液)を分画分子量10万の限外ろ過膜の濾過装置により室温で濃縮し、高濃度の五酸化アンチモンで被覆された酸化第二スズ水性ゾルを26.1kg得た。このゾルは比重1.328、pH10.65、金属酸化物に換算した濃度は29.1重量%で安定であった。
Example 1
Step (a): An alkaline stannic oxide aqueous sol (A-1) having a particle diameter of 15 nm or less and an SnO 2 concentration of 3.7% by weight was obtained.
(B) Process: The alkaline stannic oxide sol 2000 kg obtained in the (a) process was heat-treated at a processing temperature of 310 ° C., a processing pressure of 20 MPa (megapascal), and an average flow rate of 538 g / ml. The specific surface area was 61 m 2 / g.
Subsequently, desalting treatment was performed at room temperature using an ultrafiltration membrane filtration apparatus. The obtained oxidized varnish sol had a specific gravity of 1.064, a pH of 9.98, and a SnO 2 concentration of 11.7%.
Step (c): Stir 22.2 kg of the amine component-containing antimony pentoxide colloid prepared in B-1-2 to 62 kg of the aqueous sol obtained in step (b) (containing 7.25 kg as SnO 2 ). was added under mixing to the metal oxide was converted to (B-1-2) / SnO 2 in weight ratio 0.055.
Step (d): The aqueous medium obtained in Step (c) was aged by heating at 95 ° C. for 2 hours.
Subsequently, the obtained aqueous medium was packed in a column packed with a hydroxyl group anion exchange resin. The obtained stannic oxide aqueous sol (dilute liquid) coated with antimony pentoxide was concentrated at room temperature with a filtration device of an ultrafiltration membrane having a fractional molecular weight of 100,000, and coated with high concentration of antimony pentoxide. 26.1 kg of stannic oxide aqueous sol was obtained. This sol was stable at a specific gravity of 1.328, pH of 10.65, and a concentration in terms of metal oxide of 29.1% by weight.

実施例2
(c)工程:実施例1の(b)工程で得られた水性ゾル5983g(SnOとして700gを含有する。)にB−1−1で調整したアミン成分含有五酸化アンチモンコロイドを2188gを攪拌下で添加し、その金属酸化物に換算した(B−1−1)/SnOの重量割合で0.05に混合した。
(d)工程:(c)工程で得られた水性媒体を95℃で2時間加熱熟成した。
ついで得られた水性媒体を水酸基型陰イオン交換樹脂が充填されたカラムで充填を行った。得られた五酸化アンチモンコロイドで被覆された酸化第二スズ水性ゾル(希薄液)を分画分子量10万の限外ろ過膜の濾過装置により室温で濃縮し、高濃度の五酸化アンチモンで被覆された酸化第二スズ水性ゾルを3062g得た。
上記高濃度の五酸化アンチモン被覆された酸化第二スズ水性ゾルをロータリーエバポレーターにて減圧下でメタノール35リットルを少しずつ加えながら水を留去することにより、水性ゾルの水をメタノールで置換した五酸化アンチモンコロイドで被覆された酸化第二スズメタノールゾル2390gを得た。このゾルは比重1.092、pH9.3(水との等重量混合物)、粘度1.3c.p.、金属酸化物に換算した濃度は30重量%,電子顕微鏡観察による粒子径は10〜15nmであった。このゾルはコロイド色を呈し、透明性が高く、室温で3カ月放置後も沈降物の生成、白濁、増粘等の異常は認められず安定であった。またこのゾルの乾燥物の屈折率は1.9であった。
Example 2
(C) Step: 2188 g of the amine component-containing antimony pentoxide colloid prepared in B-1-1 was stirred into 5983 g of the aqueous sol obtained in Step (b) of Example 1 (containing 700 g as SnO 2 ). was added under mixing to the metal oxide was converted to (B-1-1) / SnO 2 of 0.05 in the weight proportions.
Step (d): The aqueous medium obtained in Step (c) was aged by heating at 95 ° C. for 2 hours.
Subsequently, the obtained aqueous medium was packed in a column packed with a hydroxyl group anion exchange resin. The obtained stannic oxide aqueous sol (dilute liquid) coated with antimony pentoxide colloid was concentrated at room temperature with a filtration device of an ultrafiltration membrane having a fractional molecular weight of 100,000 and coated with high concentration of antimony pentoxide. 3062 g of an aqueous stannic oxide aqueous sol was obtained.
The stannic oxide aqueous sol coated with antimony pentoxide at a high concentration was distilled off by adding 35 liters of methanol little by little under reduced pressure using a rotary evaporator to replace the water in the aqueous sol with methanol. 2390 g of stannic oxide methanol sol coated with antimony oxide colloid was obtained. This sol has a specific gravity of 1.092, pH of 9.3 (equal mixture with water), viscosity of 1.3 c. p. The concentration in terms of metal oxide was 30% by weight, and the particle diameter was 10 to 15 nm as observed with an electron microscope. The sol had a colloidal color, high transparency, and was stable with no abnormalities such as precipitate formation, white turbidity, and thickening after standing at room temperature for 3 months. The refractive index of the dried sol was 1.9.

実施例3
(a)工程:粒子径15nm以下、3.7重量%のSnO濃度を有するアルカリ性の酸化第二スズ水性ゾル(A−1)2500g(SnOとして92.5gを含有する。)に炭酸アンモニウムジルコニウムを20.8g(ZrOとして2.8g)を添加混合し、攪拌を30分間続行した。さらにこの混合液を100℃で3時間過熱熟成を行った。混合液はZrO/SnO重量比0.03でコロイド色を呈する透明性の良好な酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドのゾルであり、2480gを得た。このゾルはSnOとして3.25重量%、ZrOとして0.09重量%、SnO+ZrOとして3.34重量%であった。
(b)工程:(a)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体ゾルを処理温度240℃、処理圧力3.5MPaで水熱処理を行った。得られたゾルの比表面積は57m/gであった。
(c)工程:(b)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の水性ゾル2480g(SnO+ZrOとして83gを含有する。)にB−1−1で調整したアミン成分含有五酸化アンチモンコロイドを244gを攪拌下で添加し、その金属酸化物に換算した(B−1−1)/(SnO+ZrO)の重量割合で0.05に混合した。
(d)工程:(c)工程で得られた水性媒体を95℃で2時間加熱熟成し、ついで分画分子量10万の限外ろ過膜の濾過装置により室温で濃縮し、高濃度の五酸化アンチモンで被覆された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドを得た。
上記高濃度の五酸化アンチモンで被覆された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドをロータリーエバポレーターにて減圧下でメタノール8リットルを少しずつ加えながら水を留去することにより、水性ゾルの水をメタノールで置換した五酸化アンチモンコロイドで被覆された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドのメタノールゾル133gを得た。このゾルは比重1.082、pH8.5(水との等重量混合物)、粘度1.8c.p.、金属酸化物に換算した濃度は30重量%、電子顕微鏡観察による粒子径は10〜15nmであった。このゾルはコロイド色を呈し、透明性が高く、室温で3カ月放置後も沈降物の生成、白濁、増粘等の異常は認められず安定であった。またこのゾルの乾燥物の屈折率は1.9であった。
実施例4
(c)工程:B−2−1で調整した五酸化アンチモン−ニ酸化珪素複合体のコロイド水溶液876g(Sb+SiOとして25.3g含有)に攪拌かに実施例1の(b)工程で得られた水性ゾル3077g(SnOとして360gを含有する。)を純水3000gで希釈したものを攪拌下に添加し、その金属酸化物に換算した(B−2−1)/(SnO)の重量割合で0.07に混合した。
(d):(c)工程で得られた水性媒体を95℃で2時間加熱熟成した。
得られた五酸化アンチモン−ニ酸化珪素複合体コロイドで被覆された酸化第二スズ水性ゾル(希薄液)を分画分子量10万の限外ろ過膜の濾過装置により室温で濃縮し、高濃度の五酸化アンチモン−ニ酸化珪素複合体コロイドで被覆された酸化第二スズ水性ゾルを1900gを得た。上記高濃度の五酸化アンチモン−ニ酸化珪素複合体コロイドで被覆された酸化第二スズ水性ゾルをロータリーエバポレーターにて微減圧下でメタノール22リットルを少しずつ加えながら水を留去することにより、水性ゾルの水をメタノールで置換した五酸化アンチモン−ニ酸化珪素複合体コロイドで被覆された酸化第二スズメタノールゾル1180gを得た。このゾルは比重1.090、pH8.2(水との等重量混合物)、粘度1.6c.p.、金属酸化物に換算した濃度は30重量%、電子顕微鏡観察による粒子径は10〜15nmであった。このゾルはコロイド色を呈し、透明性が高く、室温で3カ月放置後も沈降物の生成、白濁、増粘等の異常は認められず安定であった。またこのゾルの乾燥物の屈折率は1.9であった。
実施例5
(c)工程:B−3−1で調整した酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素複合体コロイド水溶液1957g(WO+SnO+SiOとして45.0g含有)に攪拌かに実施例1の(b)工程で得られた水性ゾル2564g(SnOとして300gを含有する。)を攪拌下に添加し、その金属酸化物に換算した(B−3−1)/(SnO)の重量割合で0.15に混合した。
(d):(c)工程で得られた水性媒体を95℃で2時間加熱熟成した。
得られた酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素複合体コロイドで被覆された酸化第二スズ水性ゾル(希薄液)を分画分子量10万の限外ろ過膜の濾過装置により室温で濃縮し、高濃度の酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素複合体コロイドで被覆された酸化第二スズ水性ゾルを1327gを得た。上記高濃度の酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素複合体コロイドで被覆された酸化第二スズ水性ゾルをロータリーエバポレーターにて微減圧下でメタノール27リットルを少しずつ加えながら水を留去することにより、水性ゾルの水をメタノールで置換した酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素複合体コロイドで被覆された酸化第二スズメタノールゾル1080gを得た。このゾルは比重1.130、pH7.3(水との等重量混合物)、粘度3.9c.p.金属酸化物に換算した濃度は31重量%、電子顕微鏡観察による粒子径は10〜15nmであった。このゾルはコロイド色を呈し、透明性が高く、室温で3カ月放置後も沈降物の生成、白濁、増粘等の異常は認められず安定であった。またこのゾルの乾燥物の屈折率は1.9であった。
Example 3
Step (a): ammonium carbonate in 2500 g of alkaline stannic oxide aqueous sol (A-1) having a SnO 2 concentration of 3.7% by weight or less in particle diameter of 15 nm (containing 92.5 g as SnO 2 ). 20.8 g of zirconium (2.8 g as ZrO 2 ) was added and mixed, and stirring was continued for 30 minutes. Further, this mixture was aged at 100 ° C. for 3 hours. The mixed solution was a sol of a stannic oxide-zirconium oxide composite colloid having a ZrO 2 / SnO 2 weight ratio of 0.03 and exhibiting a colloidal color and having good transparency, and 2480 g was obtained. The sol had 3.25% by weight SnO 2, 0.09% by weight as ZrO 2, was 3.34 wt% as SnO 2 + ZrO 2.
Step (b): The stannic oxide-zirconium oxide composite sol obtained in step (a) was hydrothermally treated at a treatment temperature of 240 ° C. and a treatment pressure of 3.5 MPa. The specific surface area of the obtained sol was 57 m 2 / g.
(C) Step: Amine prepared with B-1-1 in 2480 g of aqueous sol of colloidal particles of stannic oxide-zirconium oxide composite obtained in step (b) (containing 83 g as SnO 2 + ZrO 2 ) 244 g of the component-containing antimony pentoxide colloid was added with stirring, and mixed to 0.05 at a weight ratio of (B-1-1) / (SnO 2 + ZrO 2 ) converted to the metal oxide.
Step (d): The aqueous medium obtained in Step (c) is heat-aged at 95 ° C. for 2 hours, and then concentrated at room temperature with a filtration device of an ultrafiltration membrane having a fractional molecular weight of 100,000 to obtain a high concentration pentoxide. A colloid of stannic oxide-zirconium oxide composite coated with antimony was obtained.
By distilling off the water of the stannic oxide-zirconium oxide complex colloid coated with the above-mentioned high concentration antimony pentoxide in a rotary evaporator while adding 8 liters of methanol little by little under reduced pressure, water of the aqueous sol was removed. 133 g of methanol sol of stannic oxide-zirconium oxide composite colloid coated with antimony pentoxide colloid substituted with methanol was obtained. This sol has a specific gravity of 1.082, a pH of 8.5 (equal mixture with water), a viscosity of 1.8 c. p. The concentration in terms of metal oxide was 30% by weight, and the particle diameter was 10 to 15 nm as observed with an electron microscope. The sol had a colloidal color, high transparency, and was stable with no abnormalities such as precipitate formation, white turbidity, and thickening after standing at room temperature for 3 months. The refractive index of the dried sol was 1.9.
Example 4
(C) Step: Example 8 (b) in which 876 g of antimony pentoxide-silicon dioxide complex colloidal solution prepared in B-2-1 (containing 25.3 g as Sb 2 O 5 + SiO 2 ) was stirred. A solution obtained by diluting 3077 g of aqueous sol obtained in the step (containing 360 g as SnO 2 ) with 3000 g of pure water was added with stirring, and converted to the metal oxide (B-2-1) / (SnO 2 ) It mixed to 0.07 in the weight ratio.
(D): The aqueous medium obtained in step (c) was aged by heating at 95 ° C. for 2 hours.
The obtained stannic oxide aqueous sol (dilute liquid) coated with antimony pentoxide-silicon dioxide complex colloid was concentrated at room temperature with a filtration device of an ultrafiltration membrane having a fractional molecular weight of 100,000. 1900 g of an aqueous stannic oxide aqueous sol coated with an antimony pentoxide-silicon dioxide complex colloid was obtained. The aqueous stannic oxide aqueous sol coated with the high-concentration antimony pentoxide-silicon dioxide composite colloid was distilled off with water using a rotary evaporator while adding 22 liters of methanol little by little under a slightly reduced pressure. 1180 g of stannic oxide methanol sol coated with antimony pentoxide-silicon dioxide complex colloid in which water in the sol was replaced with methanol was obtained. This sol has a specific gravity of 1.090, a pH of 8.2 (equal mixture with water), a viscosity of 1.6 c. p. The concentration in terms of metal oxide was 30% by weight, and the particle diameter was 10 to 15 nm as observed with an electron microscope. The sol had a colloidal color, high transparency, and was stable with no abnormalities such as precipitate formation, white turbidity, and thickening after standing at room temperature for 3 months. The refractive index of the dried sol was 1.9.
Example 5
(C) Step: 1957 g of a tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite colloid aqueous solution prepared in B-3-1 (containing 45.0 g as WO 3 + SnO 2 + SiO 2 ) was stirred or (Example 1) b) 2564 g of aqueous sol obtained in the step (containing 300 g as SnO 2 ) was added under stirring, and the weight ratio of (B-3-1) / (SnO 2 ) converted to the metal oxide. Mixed to 0.15.
(D): The aqueous medium obtained in step (c) was aged by heating at 95 ° C. for 2 hours.
The obtained stannic oxide aqueous sol (dilute liquid) coated with the tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite colloid was concentrated at room temperature by a filtration device of an ultrafiltration membrane having a fractional molecular weight of 100,000, 1327 g of an aqueous stannic oxide sol coated with a high concentration tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite colloid was obtained. Water is distilled off while adding 27 liters of methanol little by little to a rotary evaporator using a rotary evaporator and the aqueous stannic oxide sol coated with the high concentration tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite colloid. As a result, 1080 g of stannic oxide methanol sol coated with a tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite colloid in which water in the aqueous sol was replaced with methanol was obtained. This sol has a specific gravity of 1.130, pH of 7.3 (equal mixture with water), viscosity of 3.9 c. p. The concentration in terms of metal oxide was 31% by weight, and the particle size by electron microscope observation was 10 to 15 nm. The sol had a colloidal color, high transparency, and was stable with no abnormalities such as precipitate formation, white turbidity, and thickening after standing at room temperature for 3 months. The refractive index of the dried sol was 1.9.

(変色性試験)
実施例1の(b)工程で得られた高温高圧処理された酸化第二スズ水性ゾル、及び(A−1)で得られた酸化第二スズ水性ゾルを、そのSnO濃度が4重量%から30重量%に濃縮した。これらの濃縮したゾルをそれぞれ20ミリリットルの容器に、15ミリリットル入れて密封した。この容器に水銀ランプで紫外線照射を20分間行った。その後、それらゾルの退色性の比較を行った。
(Discoloration test)
The high-temperature and high-pressure treated stannic oxide aqueous sol obtained in the step (b) of Example 1 and the stannic oxide aqueous sol obtained in (A-1) had a SnO 2 concentration of 4% by weight. To 30% by weight. Each of these concentrated sols was sealed in 15 ml in a 20 ml container. This container was irradiated with ultraviolet rays with a mercury lamp for 20 minutes. Then, the bleedability of these sols was compared.

実施例1の(b)工程で得られたゾルは、紫外線照射によって淡青色を呈したがその後放置により退色し、もとの淡黄白色に戻った。   The sol obtained in the step (b) of Example 1 exhibited a light blue color when irradiated with ultraviolet rays, but then faded by standing and returned to the original pale yellowish white color.

(A−1)で得られたゾルは、紫外線照射によってそのゾルの色調は黄味が強くなり、その後放置しても元の淡黄白色には戻らなかった。   The sol obtained in (A-1) became yellowish in color due to ultraviolet irradiation, and did not return to the original pale yellowish white color even after being allowed to stand.

実施例1の(b)工程で得られた高温高圧処理された酸化第二スズゾルは、0.1〜40MPaの圧力と、100〜350℃の温度で水熱処理を施してあるために結晶性が高い。それによって(A−1)の酸化第二スズゾルに比較して酸化第二スズ粒子の比表面積が小さくなる。酸化第二スズは紫外線による酸化還元作用によって変色を起こしやすいが、高温高圧処理を施した酸化第二スズ粒子の比表面積は小さいために、その割合も少なくなり上記の評価結果が得られたものと考えられる。   The high temperature and high pressure treated stannic oxide sol obtained in the step (b) of Example 1 has a crystallinity because it is hydrothermally treated at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C. high. Thereby, the specific surface area of the stannic oxide particles becomes smaller than that of the stannic oxide sol (A-1). Although stannic oxide is susceptible to discoloration due to the redox action of ultraviolet rays, the specific surface area of stannic oxide particles that have been subjected to high-temperature and high-pressure treatment is small, so that the ratio has decreased and the above evaluation results were obtained. it is conceivable that.

Claims (6)

下記(a1)工程、(b1)工程、(c1)工程及び(d1)工程:
(a1)工程:4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズのコロイド粒子をSnOとして1〜50重量%の濃度に含有する酸化第二スズ水性ゾルを調整する工程、
(b1)工程:上記(a1)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルを、0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、
(c1)工程:(b1)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルと、0.02〜4.00のM/Sbのモル比(ただしMはアミン分子を示す。)と1〜20nmの粒子径を有するアルキルアミン含有Sb水性ゾルとを、その金属酸化物に換算したSb/SnOの重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び
(d1)工程:(c1)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズコロイド粒子の安定なゾルの製造方法。
The following (a1) step, (b1) step, (c1) step and (d1) step:
(A1) Step: Adjusting a stannic oxide aqueous sol containing colloidal particles of stannic oxide having a particle diameter of 4 to 50 nm as SnO 2 at a concentration of 1 to 50% by weight,
(B1) step: a step of hydrothermally treating the stannic oxide aqueous sol obtained in the step (a1) for 0.01 to 100 hours at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C.,
Step (c1): A molar ratio of stannic oxide aqueous sol obtained in Step (b1) to M / Sb 2 O 5 of 0.02 to 4.00 (where M represents an amine molecule) and 1 A step of mixing an alkylamine-containing Sb 2 O 5 aqueous sol having a particle diameter of ˜20 nm with a weight ratio of Sb 2 O 5 / SnO 2 converted to the metal oxide to 0.01 to 0.50, and Step (d1): A method for producing a stable sol of modified stannic oxide colloidal particles, comprising a step of aging the aqueous medium obtained in Step (c1) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours.
下記(a2)工程、(b2)工程、(c2)工程および(d2)工程:
(a2)工程:4〜50nmの粒子径と0.5〜50重量%のSnO濃度を有する酸化第二スズ水性ゾルと、ZrOに換算して0.1〜50重量%濃度のオキシジルコニウム塩の水溶液とを、ZrO/SnOとして0.001〜0.50の重量比に混合し、得られた混合液を60〜100℃で0.1〜50時間加熱することにより、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドの水性ゾルを調整する工程、
(b2)工程:上記(a2)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルを、0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、
(c2)工程:(b2)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルと、0.02〜4.00のM/Sbのモル比(ただしMはアミン分子を示す。)と1〜20nmの粒子径を有するアルキルアミン含有Sb水性ゾルとを、その金属酸化物に換算したSb/(SnO+ZrO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び
(d2)工程:(c2)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の安定なゾルの製造方法。
The following (a2) step, (b2) step, (c2) step and (d2) step:
Step (a2): a stannic oxide aqueous sol having a particle diameter of 4 to 50 nm and a SnO 2 concentration of 0.5 to 50 wt%, and an oxyzirconium concentration of 0.1 to 50 wt% in terms of ZrO 2 An aqueous salt solution was mixed in a weight ratio of 0.001 to 0.50 as ZrO 2 / SnO 2 , and the resulting mixture was heated at 60 to 100 ° C. for 0.1 to 50 hours to give 4 to 4 Preparing an aqueous sol of a stannic oxide-zirconium oxide composite colloid having a particle size of 50 nm;
(B2) Step: The stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in the step (a2) is subjected to water for 0.01 to 100 hours at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C. A step of performing a heat treatment,
Step (c2): Molar ratio of stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in step (b2) and M2 / Sb 2 O 5 of 0.02 to 4.00 (where M is an amine molecule) And an alkylamine-containing Sb 2 O 5 aqueous sol having a particle diameter of 1 to 20 nm in a weight ratio of Sb 2 O 5 / (SnO 2 + ZrO 2 ) in terms of the metal oxide is 0.01 to Modified stannic oxide-oxidation comprising the steps of mixing to 0.50 and (d2) step: aging the aqueous medium obtained in step (c2) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours A method for producing a stable sol of zirconium composite colloidal particles.
下記(a3)工程、(b3)工程、(c3)工程および(d3)工程:
(a3)工程:4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズのコロイド粒子をSnOとして1〜50重量%の濃度に含有する酸化第二スズ水性ゾルを調整する工程、
(b3)工程:上記(a3)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルを0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、
(c3)工程:上記(b3)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルと、0.55〜55のSiO/Sbのモル比と5nm以下の粒子径を有する五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子を含有する水性ゾルとを、その金属酸化物に換算した(Sb+SiO)/(SnO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び
(d3)工程:(c3)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズコロイド粒子の安定なゾルの製造方法。
The following (a3) step, (b3) step, (c3) step and (d3) step:
(A3) Step: Adjusting a stannic oxide aqueous sol containing colloidal particles of stannic oxide having a particle diameter of 4 to 50 nm as SnO 2 at a concentration of 1 to 50% by weight;
(B3) step: a step of subjecting the aqueous stannic oxide sol obtained in the above step (a3) to hydrothermal treatment for 0.01 to 100 hours at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C.,
Step (c3): stannic oxide aqueous sol obtained in step (b3) above, antimony pentoxide having a SiO 2 / Sb 2 O 5 molar ratio of 0.55 to 55 and a particle size of 5 nm or less; An aqueous sol containing composite colloidal particles of silicon dioxide is mixed to 0.01 to 0.50 in a weight ratio of (Sb 2 O 5 + SiO 2 ) / (SnO 2 ) converted to the metal oxide. Step (d3): A method for producing a stable sol of modified stannic oxide colloidal particles, comprising aging the aqueous medium obtained in Step (c3) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours .
下記(a4)工程、(b4)工程、(c4)工程および(d4)工程:
(a4)工程:4〜50nmの粒子径と0.5〜50重量%のSnO濃度を有する酸化第二スズ水性ゾルと、ZrOに換算して0.1〜50重量%濃度のオキシジルコニウム塩の水溶液とを、ZrO/SnOとして0.001〜0.50の重量比に混合し、得られた混合液を60〜100℃で0.1〜50時間加熱することにより、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドの水性ゾルを調整する工程、
(b4)工程:上記(a4)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルを0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、
(c4)工程:(b4)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルと、0.55〜55のSiO/Sbのモル比と5nm以下の粒子径を有する五酸化アンチモンとニ酸化珪素の複合体コロイド粒子を含有する水性ゾルとを、その金属酸化物に換算した(Sb+SiO)/(SnO+ZrO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び
(d4)工程:(c4)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の安定なゾルの製造方法。
The following (a4) step, (b4) step, (c4) step and (d4) step:
Step (a4): a stannic oxide aqueous sol having a particle diameter of 4 to 50 nm and a SnO 2 concentration of 0.5 to 50 wt%, and an oxyzirconium concentration of 0.1 to 50 wt% in terms of ZrO 2 An aqueous salt solution was mixed in a weight ratio of 0.001 to 0.50 as ZrO 2 / SnO 2 , and the resulting mixture was heated at 60 to 100 ° C. for 0.1 to 50 hours to give 4 to 4 Preparing an aqueous sol of a stannic oxide-zirconium oxide composite colloid having a particle size of 50 nm;
Step (b4): Hydrothermal treatment of the stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in the step (a4) at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C. for 0.01 to 100 hours. The process of performing,
Step (c4): The stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in step (b4) has a SiO 2 / Sb 2 O 5 molar ratio of 0.55 to 55 and a particle size of 5 nm or less. An aqueous sol containing composite colloidal particles of antimony pentoxide and silicon dioxide is converted into its metal oxide in a weight ratio of (Sb 2 O 5 + SiO 2 ) / (SnO 2 + ZrO 2 ) of 0.01 to Modified stannic oxide-oxidation comprising the steps of mixing to 0.50 and (d4) step: aging the aqueous medium obtained in step (c4) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours A method for producing a stable sol of zirconium composite colloidal particles.
下記(a5)工程、(b5)工程、(c5)工程および(d5)工程:
(a5)工程:4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズのコロイド粒子をSnOとして1〜50重量%の濃度に含有する酸化第二スズ水性ゾルを調整する工程、
(b5)工程:上記(a5)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルを0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、
(c5)工程:(b5)工程で得られた酸化第二スズ水性ゾルと、2〜7nmの粒子径を有し0.1〜100のWO/SnO重量比と0.1〜100のSiO/SnO重量比を有する酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素の複合体コロイド粒子を含有する水性ゾルとを、その金属酸化物に換算した(SnO+WO+SiO)/(SnO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び
(d5)工程:(c5)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズコロイド粒子の安定なゾルの製造方法。
The following (a5) step, (b5) step, (c5) step and (d5) step:
(A5) Step: Adjusting a stannic oxide aqueous sol containing colloidal particles of stannic oxide having a particle diameter of 4 to 50 nm as SnO 2 at a concentration of 1 to 50% by weight;
(B5) step: a step of subjecting the stannic oxide aqueous sol obtained in the step (a5) to a hydrothermal treatment for 0.01 to 100 hours at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C.,
Step (c5): The aqueous stannic oxide sol obtained in Step (b5), a WO 3 / SnO 2 weight ratio of 0.1 to 100 having a particle diameter of 2 to 7 nm and 0.1 to 100 An aqueous sol containing a composite colloidal particle of tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide having a SiO 2 / SnO 2 weight ratio was converted into its metal oxide (SnO 2 + WO 3 + SiO 2 ) / (SnO 2 ) mixing at a weight ratio of 0.01 to 0.50, and (d5) step: aging the aqueous medium obtained in step (c5) at 20 to 300 ° C. for 0.1 to 50 hours A method for producing a stable sol of modified stannic oxide colloidal particles.
下記(a6)工程、(b6)工程、(c6)工程および(d6)工程:
(a6)工程:4〜50nmの粒子径と0.5〜50重量%のSnO濃度を有する酸化第二スズ水性ゾルと、ZrOに換算して0.1〜50重量%濃度のオキシジルコニウム塩の水溶液とを、ZrO/SnOとして0.001〜0.50の重量比に混合し、得られた混合液を60〜100℃で0.1〜50時間加熱することにより、4〜50nmの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイドの水性ゾルを調整する工程、
(b6)工程:上記(a6)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルを0.1〜40MPaの圧力と100〜350℃の温度で0.01〜100時間の水熱処理を行う工程、
(c6)工程:(b6)工程で得られた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルと、2〜7nmの粒子径を有し0.1〜100のWO/SnO重量比と0.1〜100のSiO/SnO重量比を有する酸化タングステン−酸化第二スズ−二酸化珪素の複合体コロイド粒子を含有する水性ゾルとを、その金属酸化物に換算した(SnO+WO+SiO)/(SnO+ZrO)の重量割合で0.01〜0.50に混合する工程、及び
(d6)工程:(c6)工程で得られた水性媒体を20〜300℃で0.1〜50時間熟成する工程を含む変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の安定なゾルの製造方法。
The following (a6) step, (b6) step, (c6) step and (d6) step:
Step (a6): a stannic oxide aqueous sol having a particle diameter of 4 to 50 nm and a SnO 2 concentration of 0.5 to 50% by weight, and an oxyzirconium concentration of 0.1 to 50% by weight in terms of ZrO 2 An aqueous salt solution was mixed in a weight ratio of 0.001 to 0.50 as ZrO 2 / SnO 2 , and the resulting mixture was heated at 60 to 100 ° C. for 0.1 to 50 hours to give 4 to 4 Preparing an aqueous sol of a stannic oxide-zirconium oxide composite colloid having a particle size of 50 nm;
Step (b6): Hydrothermal treatment of the stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in the step (a6) at a pressure of 0.1 to 40 MPa and a temperature of 100 to 350 ° C. for 0.01 to 100 hours. The process of performing,
Step (c6): A stannic oxide-zirconium oxide composite aqueous sol obtained in step (b6), a WO 3 / SnO 2 weight ratio of 0 to 100 having a particle diameter of 2 to 7 nm and 0 An aqueous sol containing tungsten oxide-stannic oxide-silicon dioxide composite colloidal particles having a SiO 2 / SnO 2 weight ratio of 1 to 100 was converted to its metal oxide (SnO 2 + WO 3 + SiO 2 ) / (SnO 2 + ZrO 2 ) in a weight ratio of 0.01 to 0.50, and (d6) step: the aqueous medium obtained in step (c6) is 0.1 at 20 to 300 ° C. A method for producing a stable sol of modified stannic oxide-zirconium oxide composite colloidal particles, comprising a step of aging for -50 hours.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007018176A1 (en) * 2005-08-09 2007-02-15 Nissan Chemical Industries, Ltd. Zirconium oxide-tin oxide composite sol, coating composition and optical member
WO2008007708A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Nissan Chemical Industries, Ltd. Method for producing modified zirconium oxide-tin oxide composite sol
JP2008020756A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Hoya Corp Plastic lens
JP2008018650A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Hoya Corp Manufacturing method of plastic lens
JP2008019364A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Hoya Corp Manufacturing method of coating composition

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007018176A1 (en) * 2005-08-09 2007-02-15 Nissan Chemical Industries, Ltd. Zirconium oxide-tin oxide composite sol, coating composition and optical member
US7556682B2 (en) 2005-08-09 2009-07-07 Nissan Chemical Industries, Ltd. Zirconium oxide-tin oxide composite sol, coating composition and optical member
JP5168469B2 (en) * 2005-08-09 2013-03-21 日産化学工業株式会社 Zirconium oxide-tin oxide composite sol, coating composition, and optical member
WO2008007708A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Nissan Chemical Industries, Ltd. Method for producing modified zirconium oxide-tin oxide composite sol
JP2008020756A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Hoya Corp Plastic lens
JP2008018650A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Hoya Corp Manufacturing method of plastic lens
JP2008019364A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Hoya Corp Manufacturing method of coating composition
JPWO2008007708A1 (en) * 2006-07-14 2009-12-10 日産化学工業株式会社 Method for producing modified zirconium oxide-stannic oxide composite sol
US8034846B2 (en) 2006-07-14 2011-10-11 Nissan Chemical Industries, Ltd. Method for producing modified zirconium oxide-tin oxide composite sol
JP5146683B2 (en) * 2006-07-14 2013-02-20 日産化学工業株式会社 Method for producing modified zirconium oxide-stannic oxide composite sol

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