JP2009028635A - Method of manufacturing nano emulsion - Google Patents

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優介 畠中
Akio Uesugi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing nano emulsion, which mono-disperses the size of dispersed particles of emulsion. <P>SOLUTION: In the manufacturing method of nano emulsion, via a fine structure having micro-pore through-holes with the distribution of the micro-pore diameter obtained by anodic oxidation of aluminum or an aluminum alloy within 3% of an average diameter, liquid serving as a dispersoid is disposed on one side and liquid serving as a disperse medium is disposed on the other side. The liquid serving as the dispersoid is passed through the micro-pores, and dispersed into the liquid serving as the disperse medium. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ナノエマルションの製造方法に関する。また、本発明は、マイクロポア貫通孔を有する微細構造体を用いてナノエマルションを製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a nanoemulsion. The present invention also relates to a method for producing a nanoemulsion using a microstructure having micropore through holes.

従来より、各種の産業分野において、性質の異なる流体を混合することが行われており、その一例として、性質の異なる流体である水と油との混合があり、油を水中に微細な粒子として分散しエマルション化する混合、いわゆる乳化がある。このエマルションの製造法としては、連続相(分散媒)となるべき液体に分散相(分散質)となるべき液体と界面活性剤などの乳化剤とを添加し、得られる混合液を攪拌機などの機械によりかきまぜて製造する機械的方法と、分散相となるべき液体をミクロ多孔質膜を通して連続相となるべき液体中に圧入する膜乳化法がある。前者の方法は、懸濁重合によるポリマーの性能に大きく影響するエマルション粒子の粒径を自由に変化させることが難しく、例えば特許文献1、2のように、後者の方法が一般的に利用されている。   Conventionally, in various industrial fields, fluids having different properties have been mixed. As an example, there is a mixture of water and oil, which are fluids having different properties, and the oil is made into fine particles in water. There is so-called emulsification which is dispersed and emulsified. As a method for producing this emulsion, a liquid to be a dispersed phase (dispersoid) and an emulsifier such as a surfactant are added to a liquid to be a continuous phase (dispersion medium), and the resulting mixture is mixed with a machine such as a stirrer. There are a mechanical method of stirring and a membrane emulsification method in which a liquid to be a dispersed phase is pressed into a liquid to be a continuous phase through a microporous membrane. In the former method, it is difficult to freely change the particle size of the emulsion particles, which greatly affects the performance of the polymer by suspension polymerization. For example, as in Patent Documents 1 and 2, the latter method is generally used. Yes.

しかしながら、これらの方法で作製されるエマルションは、大きさが不揃いであり、さらに大きさが単分散となりうるエマルションの製造方法が望まれている。   However, emulsions produced by these methods are not uniform in size, and there is a demand for a method for producing an emulsion that can be monodispersed in size.

特開平11−333271号公報JP-A-11-333271 特開2003−181262号公報JP 2003-181262 A

したがって、本発明は、いわゆる膜乳化法において、エマルションの分散粒子の大きさを単分散化させうる製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a production method capable of monodispersing the size of dispersed particles of an emulsion in a so-called membrane emulsification method.

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、大きさが単分散化されたマイクロポアを有する陽極酸化皮膜を用いて膜乳化させることで、本発明を完成させた。   As a result of diligent studies to achieve the above object, the present inventor completed the present invention by emulsifying a film using an anodized film having micropores monodispersed in size.

即ち、本発明は、以下の発明を提供する。
(1)アルミニウムまたはアルミニウム合金を陽極酸化して得られたマイクロポア径の分散が平均径の3%以内であるマイクロポア貫通孔を有する微細構造体を介し、
一方の側に分散質となる液体、他方の側に分散媒となる液体を配置し、
前記分散質となる液体を、前記マイクロポア内を通し、分散媒となる液体中に分散させるナノエマルションの製造方法。
(2)前記分散質となる液体を、加圧して、前記マイクロポア内を通す(1)の製造方法。
(3)前記分散媒となる液体を、減圧して、前記分散質となる液体を、前記マイクロポア内を通す(1)の製造方法。
(4)前記マイクロポアのアスペクト比が平均値で10以上10000未満である(1)〜(3)のいずれかに記載のナノエマルションの製造方法。
(5)前記マイクロポアについて、下記式(1)により定義される規則化度が50%以上である、(1)〜(4)のいずれかに記載のナノエマルションの製造方法。
規則化度(%)=B/A×100 (1)
上記式(1)中、Aは、測定範囲におけるマイクロポアの全数を表す。Bは、一のマイクロポアの重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に前記一のマイクロポア以外のマイクロポアの重心を6個含むことになる前記一のマイクロポアの測定範囲における数を表す。
(6)アルミニウムまたはアルミニウム合金を陽極酸化して得られたマイクロポア径の分散が平均径の3%以内であるマイクロポア貫通孔を有する微細構造体を介し、
一方の側に分散質となる第1の流体、他方の側に分散媒となる第2の流体を配置し、
前記第1の流体を、前記マイクロポア内を通し、前記第2の流体中に分散させナノエマルションを製造する方法で、前記第1の流体が無機化合物の少なくとも1種の粒子を含む親水性流体であり、前記第2の流体が有機溶媒であるナノエマルションの製造方法。
(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載の製造方法で製造されるナノエマルション。
That is, the present invention provides the following inventions.
(1) Through a microstructure having micropore through-holes in which the dispersion of micropore diameter obtained by anodizing aluminum or an aluminum alloy is within 3% of the average diameter,
Place the liquid that becomes the dispersoid on one side, the liquid that becomes the dispersion medium on the other side,
A method for producing a nanoemulsion, wherein the liquid as the dispersoid passes through the micropores and is dispersed in the liquid as a dispersion medium.
(2) The method according to (1), wherein the liquid as the dispersoid is pressurized and passed through the micropores.
(3) The production method of (1), wherein the liquid serving as the dispersion medium is decompressed and the liquid serving as the dispersoid is passed through the micropores.
(4) The method for producing a nanoemulsion according to any one of (1) to (3), wherein an aspect ratio of the micropores is an average value of 10 or more and less than 10,000.
(5) The method for producing a nanoemulsion according to any one of (1) to (4), wherein the degree of ordering defined by the following formula (1) is 50% or more for the micropore.
Ordering degree (%) = B / A × 100 (1)
In the above formula (1), A represents the total number of micropores in the measurement range. B is centered on the center of gravity of one micropore, and when a circle with the shortest radius inscribed in the edge of another micropore is drawn, the center of gravity of the micropores other than the one micropore is inside the circle. This represents the number in the measurement range of the one micropore to be included.
(6) through a microstructure having micropore through holes in which the dispersion of the micropore diameter obtained by anodizing aluminum or an aluminum alloy is within 3% of the average diameter;
A first fluid serving as a dispersoid on one side and a second fluid serving as a dispersion medium on the other side;
A hydrophilic fluid in which the first fluid passes through the micropore and is dispersed in the second fluid to produce a nanoemulsion, wherein the first fluid contains at least one particle of an inorganic compound A method for producing a nanoemulsion, wherein the second fluid is an organic solvent.
(7) Nanoemulsion manufactured with the manufacturing method in any one of said (1)-(6).

本発明によれば、膜乳化により製造される大きさが単分散化されたナノエマルションを得ることができる。
ここで、単分散とは、限定されないが、球体径の分散が平均径の10%以内であることが好ましく、8%以内、5%以内、さらには3%以内であることがより好ましい。
ここで、ナノエマルションとは、限定されないが、平均粒子径が10μm以下〜1nm以上である粒子、またはこれらの粒子を分散した分散媒が好ましい。
According to the present invention, a nanoemulsion having a monodispersed size produced by membrane emulsification can be obtained.
Here, the monodispersion is not limited, but the dispersion of the sphere diameter is preferably within 10% of the average diameter, more preferably within 8%, within 5%, and even more preferably within 3%.
Here, the nanoemulsion is not limited, but particles having an average particle diameter of 10 μm or less to 1 nm or more, or a dispersion medium in which these particles are dispersed are preferable.

以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明のナノエマルションの製造方法は、
アルミニウムまたはアルミニウム合金(以下、アルミニウムということがある)を陽極酸化して得られたポア径の分散が平均径の3%以内であるマイクロポア貫通孔を有する微細構造体を介し、
一方の側に分散質となる液体、他方の側に分散媒となる液体を配置し、
前記分散質となる液体を、前記マイクロポア内を通し、分散媒となる液体中に分散させるナノエマルションの製造方法である。
ここで、分散質となる液体を、加圧して、マイクロポア内を通してもよく、分散媒となる液体を、減圧して、分散質となる液体を、マイクロポア内を通してもよい。
The present invention is described in detail below.
The method for producing the nanoemulsion of the present invention comprises:
Through a microstructure having micropore through-holes in which the pore diameter dispersion obtained by anodizing aluminum or an aluminum alloy (hereinafter sometimes referred to as aluminum) is within 3% of the average diameter,
Place the liquid that becomes the dispersoid on one side, the liquid that becomes the dispersion medium on the other side,
This is a method for producing a nanoemulsion in which the liquid as the dispersoid passes through the micropores and is dispersed in the liquid as a dispersion medium.
Here, the liquid serving as the dispersoid may be pressurized and passed through the micropore, or the liquid serving as the dispersion medium may be decompressed and the liquid serving as the dispersoid passed through the micropore.

マイクロポアは、1μm2の範囲において、マイクロポア径(以下ポア径ということがある)の分散が平均径の3%以内であるものを用いる。2%以内であることが好ましい。なお、ポア径の平均径および分散はそれぞれ下記式で求めることができる。
平均径:μx=(1/n)ΣXi
分散:σ2=(1/n)(ΣXi2)−μx 2
分散/平均径=σ/μx≦0.03
ここでXiは、1μm2の範囲で測定された1個のマイクロポアのポア径であり、nは1μm2の範囲で測定されたマイクロポアの数である。
A micropore having a micropore diameter (hereinafter sometimes referred to as “pore diameter”) dispersion within 3% of the average diameter in the range of 1 μm 2 is used. It is preferably within 2%. In addition, the average diameter and dispersion | distribution of a pore diameter can each be calculated | required by a following formula.
Average diameter: μ x = (1 / n) ΣXi
Dispersion: σ 2 = (1 / n) (ΣXi 2 ) −μ x 2
Dispersion / average diameter = σ / μ x ≦ 0.03
Here Xi is the pore diameter of one micropore measured in the range of 1 [mu] m 2, n is the number of micropores was measured in the range of 1 [mu] m 2.

<マイクロポア貫通孔を有する微細構造体>
<アルミニウム基板>
アルミニウム基板は、特に限定されず、例えば、純アルミニウム板;アルミニウムを主成分とし微量の異元素を含む合金板;低純度のアルミニウム(例えば、リサイクル材料)に高純度アルミニウムを蒸着させた基板;シリコンウエハー、石英、ガラス等の表面に蒸着、スパッタ等の方法により高純度アルミニウムを被覆させた基板;アルミニウムをラミネートした樹脂基板が挙げられる。
<Microstructure with micropore through hole>
<Aluminum substrate>
The aluminum substrate is not particularly limited. For example, a pure aluminum plate; an alloy plate containing aluminum as a main component and containing a small amount of foreign elements; a substrate obtained by depositing high-purity aluminum on low-purity aluminum (for example, recycled material); silicon Examples of the substrate include a substrate in which high purity aluminum is coated on the surface of a wafer, quartz, glass or the like by a method such as vapor deposition or sputtering; a resin substrate in which aluminum is laminated.

アルミニウム基板のうち、陽極酸化処理により陽極酸化皮膜を設ける表面は、アルミニウム純度が、99.5質量%以上であるのが好ましく、99.9質量%以上であるのがより好ましく、99.99質量%以上であるのが更に好ましい。アルミニウム純度が上記範囲であると、マイクロポア配列の規則性が十分となる。   Of the aluminum substrate, the surface on which the anodized film is provided by anodizing treatment preferably has an aluminum purity of 99.5% by mass or more, more preferably 99.9% by mass or more, and 99.99% by mass. % Or more is more preferable. When the aluminum purity is in the above range, the regularity of the micropore array is sufficient.

アルミニウム基板の表面は、あらかじめ脱脂処理および鏡面仕上げ処理を施されるのが好ましい。   The surface of the aluminum substrate is preferably subjected to degreasing and mirror finishing in advance.

また、本発明により得られる微細構造体を、あらかじめアルミニウム基板が熱処理を施されるのが好ましい。熱処理により、ポア配列の規則性が向上する。   Moreover, it is preferable that the aluminum substrate is preliminarily subjected to heat treatment for the fine structure obtained by the present invention. The regularity of the pore arrangement is improved by the heat treatment.

<熱処理>
熱処理を施す場合は、200〜350℃で30秒〜2分程度施すのが好ましい。これにより、後述する陽極酸化処理により生成するマイクロポアの配列の規則性が向上する。
熱処理後のアルミニウム基板は、急速に冷却するのが好ましい。冷却する方法としては、例えば、水等に直接投入する方法が挙げられる。
<Heat treatment>
When heat treatment is performed, it is preferably performed at 200 to 350 ° C. for about 30 seconds to 2 minutes. Thereby, the regularity of the arrangement | sequence of the micropore produced | generated by the anodic oxidation process mentioned later improves.
The aluminum substrate after the heat treatment is preferably cooled rapidly. As a method of cooling, for example, a method of directly feeding into water or the like can be mentioned.

<脱脂処理>
脱脂処理は、酸、アルカリ、有機溶剤等を用いて、アルミニウム表面に付着した、ほこり、脂、樹脂等の有機成分等を溶解させて除去し、有機成分を原因とする後述の各処理における欠陥の発生を防止することを目的として行われる。
脱脂処理には、従来公知の脱脂剤を用いることができる。具体的には、例えば、市販されている各種脱脂剤を所定の方法で用いることにより行うことができる。
<Degreasing treatment>
Degreasing treatment uses acids, alkalis, organic solvents, etc. to dissolve and remove organic components such as dust, fat, and resin that adhere to the aluminum surface, and causes defects in each treatment described later due to the organic components. This is done for the purpose of preventing the occurrence of.
A conventionally known degreasing agent can be used for the degreasing treatment. Specifically, for example, various commercially available degreasing agents can be used by a predetermined method.

中でも、以下の各方法が好適に例示される。
アルコール(例えば、メタノール)、ケトン、ベンジン、揮発油等の有機溶剤を常温でアルミニウム表面に接触させる方法(有機溶剤法);石けん、中性洗剤等の界面活性剤を含有する液を常温から80℃までの温度でアルミニウム表面に接触させ、その後、水洗する方法(界面活性剤法);濃度10〜200g/Lの硫酸水溶液を常温から70℃までの温度でアルミニウム表面に30〜80秒間接触させ、その後、水洗する方法;濃度5〜20g/Lの水酸化ナトリウム水溶液を常温でアルミニウム表面に30秒間程度接触させつつ、アルミニウム表面を陰極にして電流密度1〜10A/dm2の直流電流を流して電解し、その後、濃度100〜500g/Lの硝酸水溶液を接触させて中和する方法;各種公知の陽極酸化処理用電解液を常温でアルミニウム表面に接触させつつ、アルミニウム表面を陰極にして電流密度1〜10A/dm2の直流電流を流して、または、交流電流を流して電解する方法;濃度10〜200g/Lのアルカリ水溶液を40〜50℃でアルミニウム表面に15〜60秒間接触させ、その後、濃度100〜500g/Lの硝酸水溶液を接触させて中和する方法;軽油、灯油等に界面活性剤、水等を混合させた乳化液を常温から50℃までの温度でアルミニウム表面に接触させ、その後、水洗する方法(乳化脱脂法);炭酸ナトリウム、リン酸塩類、界面活性剤等の混合液を常温から50℃までの温度でアルミニウム表面に30〜180秒間接触させ、その後、水洗する方法(リン酸塩法)。
Especially, the following each method is illustrated suitably.
A method in which an organic solvent such as alcohol (for example, methanol), ketone, benzine, volatile oil or the like is brought into contact with the aluminum surface at room temperature (organic solvent method); a solution containing a surfactant such as soap or neutral detergent at a temperature from 80 to 80 A method in which the aluminum surface is contacted at a temperature up to ℃, and then washed with water (surfactant method); a sulfuric acid aqueous solution having a concentration of 10 to 200 g / L is brought into contact with the aluminum surface at a temperature from room temperature to 70 ° C for 30 to 80 seconds. Then, a method of washing with water; while a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of 5 to 20 g / L was brought into contact with the aluminum surface at room temperature for about 30 seconds, a direct current having a current density of 1 to 10 A / dm 2 was passed with the aluminum surface as a cathode. And then neutralizing by contacting with a nitric acid aqueous solution having a concentration of 100 to 500 g / L; various known electrolytic solutions for anodizing treatment are usually used. In while in contact with the aluminum surface, the aluminum surface by applying a direct current of a current density of 1 to 10 A / dm 2 in the cathode, or a method of electrolysis by passing an alternating current; the alkaline aqueous solution in the concentration of 10 to 200 g / L A method of bringing the aluminum surface into contact at 40 to 50 ° C. for 15 to 60 seconds, and then neutralizing by contacting with an aqueous nitric acid solution having a concentration of 100 to 500 g / L; a surfactant, water or the like was mixed with light oil or kerosene. A method in which the emulsion is brought into contact with the aluminum surface at a temperature from room temperature to 50 ° C. and then washed with water (emulsion degreasing method); a mixed solution of sodium carbonate, phosphates, surfactants, etc. is brought to a temperature from room temperature to 50 ° C. The aluminum surface is brought into contact with the aluminum surface for 30 to 180 seconds and then washed with water (phosphate method).

脱脂処理は、アルミニウム表面の脂分を除去しうる一方で、アルミニウムの溶解がほとんど起こらない方法が好ましい。この点で、有機溶剤法、界面活性剤法、乳化脱脂法、リン酸塩法が好ましい。   The degreasing treatment is preferably a method in which the fat content on the aluminum surface can be removed while aluminum dissolution hardly occurs. In this respect, the organic solvent method, the surfactant method, the emulsion degreasing method, and the phosphate method are preferable.

<鏡面仕上げ処理>
鏡面仕上げ処理は、アルミニウム基板の表面の凹凸をなくして、電着法等による粒子形成処理の均一性や再現性を向上させるために行われる。アルミニウム基板の表面の凹凸としては、例えば、アルミニウム基板が圧延を経て製造されたものである場合における、圧延時に発生した圧延筋が挙げられる。
本発明において、鏡面仕上げ処理は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、機械研磨、化学研磨、電解研磨が挙げられる。
<Mirror finish processing>
The mirror finishing process is performed to eliminate unevenness on the surface of the aluminum substrate and improve the uniformity and reproducibility of the particle forming process by an electrodeposition method or the like. Examples of the irregularities on the surface of the aluminum substrate include rolling stripes generated during rolling in the case where the aluminum substrate is manufactured through rolling.
In the present invention, the mirror finish is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. Examples thereof include mechanical polishing, chemical polishing, and electrolytic polishing.

機械研磨としては、例えば、各種市販の研磨布で研磨する方法、市販の各種研磨剤(例えば、ダイヤ、アルミナ)とバフとを組み合わせた方法が挙げられる。具体的には、研磨剤を用いる方法を、用いる研磨剤を粗い粒子から細かい粒子へと経時的に変更して行う方法が好適に例示される。この場合、最終的に用いる研磨剤としては、#1500のものが好ましい。これにより、光沢度を50%以上(圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに50%以上)とすることができる。   Examples of the mechanical polishing include a method of polishing with various commercially available polishing cloths, and a method of combining various commercially available abrasives (for example, diamond, alumina) and a buff. Specifically, a method in which the method using an abrasive is performed by changing the abrasive used from coarse particles to fine particles over time is preferably exemplified. In this case, the final polishing agent is preferably # 1500. Thereby, the glossiness can be 50% or more (in the case of rolled aluminum, both the rolling direction and the width direction are 50% or more).

化学研磨としては、例えば、「アルミニウムハンドブック」,第6版,(社)日本アルミニウム協会編,2001年,p.164−165に記載されている各種の方法が挙げられる。
また、リン酸−硝酸法、Alupol I法、Alupol V法、Alcoa R5法、H3PO4−CH3COOH−Cu法、H3PO4−HNO3−CH3COOH法が好適に挙げられる。中でも、リン酸−硝酸法、H3PO4−CH3COOH−Cu法、H3PO4−HNO3−CH3COOH法が好ましい。
化学研磨により、光沢度を70%以上(圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに70%以上)とすることができる。
As chemical polishing, for example, “Aluminum Handbook”, 6th edition, edited by Japan Aluminum Association, 2001, p. Various methods described in 164 to 165 may be mentioned.
Further, phosphoric acid - nitric acid method, Alupol I method, Alupol V method, Alcoa R5 method, H 3 PO 4 -CH 3 COOH -Cu method, H 3 PO 4 -HNO 3 -CH 3 COOH method are preferable. Among these, the phosphoric acid-nitric acid method, the H 3 PO 4 —CH 3 COOH—Cu method, and the H 3 PO 4 —HNO 3 —CH 3 COOH method are preferable.
By chemical polishing, the glossiness can be made 70% or more (in the case of rolled aluminum, both the rolling direction and the width direction are 70% or more).

電解研磨としては、例えば、「アルミニウムハンドブック」,第6版,(社)日本アルミニウム協会編,2001年,p.164−165に記載されている各種の方法が挙げられる。
また、米国特許第2708655号明細書に記載されている方法が好適に挙げられる。
また、「実務表面技術」,vol.33,No.3,1986年,p.32−38に記載されている方法も好適に挙げられる。
電解研磨により、光沢度を70%以上(圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに70%以上)とすることができる。
As electrolytic polishing, for example, “Aluminum Handbook”, 6th edition, edited by Japan Aluminum Association, 2001, p. Various methods described in 164 to 165 may be mentioned.
Moreover, the method described in US Pat. No. 2,708,655 is preferable.
“Practical Surface Technology”, vol. 33, no. 3, 1986, p. The method described in 32-38 is also preferably exemplified.
By electropolishing, the gloss can be 70% or more (in the case of rolled aluminum, both the rolling direction and the width direction are 70% or more).

これらの方法は、適宜組み合わせて用いることができる。例えば、研磨剤を用いる方法を、用いる研磨剤を粗い粒子から細かい粒子へと経時的に変更して行い、その後、電解研磨を施す方法が好適に挙げられる。   These methods can be used in appropriate combination. For example, a method of using an abrasive is preferably performed by changing the abrasive to be used from coarse particles to fine particles over time, and then performing electrolytic polishing.

鏡面仕上げ処理により、例えば、平均表面粗さRa、0.1μm以下、光沢度50%以上の表面を得ることができる。平均表面粗さRaは、0.03μm以下であるのが好ましく、0.02μm以下であるのがより好ましい。また、光沢度は70%以上であるのが好ましく、80%以上であるのがより好ましい。
なお、光沢度は、圧延方向に垂直な方向において、JIS Z8741−1997の「方法3 60度鏡面光沢」の規定に準じて求められる正反射率である。具体的には、変角光沢度計(例えば、VG−1D、日本電色工業社製)を用いて、正反射率70%以下の場合には入反射角度60度で、正反射率70%を超える場合には入反射角度20度で、測定する。
By mirror finishing, for example, a surface having an average surface roughness R a of 0.1 μm or less and a glossiness of 50% or more can be obtained. The average surface roughness Ra is preferably 0.03 μm or less, and more preferably 0.02 μm or less. Further, the glossiness is preferably 70% or more, and more preferably 80% or more.
The glossiness is a regular reflectance obtained in accordance with JIS Z8741-1997 “Method 3 60 ° Specular Gloss” in the direction perpendicular to the rolling direction. Specifically, using a variable angle gloss meter (for example, VG-1D, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), when the regular reflectance is 70% or less, the incident reflection angle is 60 degrees and the regular reflectance is 70%. In the case of exceeding, the incident / reflection angle is 20 degrees.

<(A)陽極酸化によるマイクロポア形成処理>
処理(A)では、アルミニウム基板に陽極酸化処理を施すことにより、該アルミニウム基板表面にマイクロポアを有する酸化皮膜を形成する。
陽極酸化処理としては、従来公知の方法を用いることができる。具体的には、後述する自己規則化法を用いるのが好ましい。
自己規則化法は、陽極酸化皮膜のマイクロポアが規則的に配列する性質を利用し、規則的な配列をかく乱する要因を取り除くことで、規則性を向上させる方法である。具体的には、高純度のアルミニウムを使用し、電解液の種類に応じた電圧で、長時間(例えば、数時間から十数時間)かけて、低速で陽極酸化皮膜を形成させる。
この方法においては、陽極酸化により形成されるマイクロポアの平均径は電圧に依存するので、電圧を制御することにより、ある程度所望のポア径を得ることができる。
なお、自己規則化法によりマイクロポアを形成するには、後述する陽極酸化処理を実施すればよいが、好ましくは、後述する陽極酸化処理、脱膜処理および再陽極酸化処理をこの順に実施する。
<(A) Micropore formation treatment by anodic oxidation>
In the treatment (A), an aluminum substrate is anodized to form an oxide film having micropores on the surface of the aluminum substrate.
As the anodizing treatment, a conventionally known method can be used. Specifically, it is preferable to use the self-ordering method described later.
The self-ordering method is a method of improving the regularity by utilizing the property that the micropores of the anodized film are regularly arranged and removing the factors that disturb the regular arrangement. Specifically, high-purity aluminum is used, and an anodized film is formed at a low speed over a long period of time (for example, several hours to several tens of hours) at a voltage according to the type of the electrolytic solution.
In this method, since the average diameter of the micropores formed by anodization depends on the voltage, a desired pore diameter can be obtained to some extent by controlling the voltage.
In order to form the micropores by the self-ordering method, an anodizing process described later may be performed. Preferably, an anodizing process, a film removal process, and a re-anodizing process described later are performed in this order.

<陽極酸化処理>
陽極酸化処理をする際の平均流速は、0.5〜20.0m/minであるのが好ましく、1.0〜15.0m/minであるのがより好ましく、2.0〜10.0m/minであるのが更に好ましい。上記範囲の流速で陽極酸化処理を行うことにより、均一かつ高い規則性を有するマイクロポアを得ることができる。
また、電解液を上記条件で流動させる方法は、特に限定されないが、例えば、スターラーのような一般的なかくはん装置を使用する方法が用いられる。かくはん速度をデジタル表示でコントロールできるようなスターラーを用いると、平均流速が制御できるため、好ましい。そのようなかくはん装置としては、例えば、AS ONE社製のマグネティックスターラーHS−50Dが挙げられる。
<Anodizing treatment>
The average flow rate during the anodizing treatment is preferably 0.5 to 20.0 m / min, more preferably 1.0 to 15.0 m / min, and 2.0 to 10.0 m / min. More preferably, it is min. By performing anodizing treatment at a flow rate in the above range, micropores having uniform and high regularity can be obtained.
Moreover, the method of flowing the electrolytic solution under the above-mentioned conditions is not particularly limited, but, for example, a method using a general stirring device such as a stirrer is used. It is preferable to use a stirrer that can control the stirring speed with a digital display because the average flow rate can be controlled. As such a stirring apparatus, for example, magnetic stirrer HS-50D manufactured by AS ONE can be mentioned.

陽極酸化処理は、例えば、酸濃度0.01〜5mol/Lの溶液中で、アルミニウム基板を陽極として通電する方法を用いることができる。陽極酸化処理に用いられる溶液としては、酸溶液であることが好ましく、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、アミドスルホン酸等がより好ましく、中でも硫酸、リン酸、シュウ酸が特に好ましい。これらの酸は単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。   For the anodizing treatment, for example, a method of energizing an aluminum substrate as an anode in a solution having an acid concentration of 0.01 to 5 mol / L can be used. The solution used for the anodizing treatment is preferably an acid solution, more preferably sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, oxalic acid, sulfamic acid, benzenesulfonic acid, amidosulfonic acid, etc., among which sulfuric acid, phosphoric acid, Oxalic acid is particularly preferred. These acids can be used alone or in combination of two or more.

陽極酸化処理の条件は、使用される電解液によって種々変化するので一概に決定され得ないが、一般的には電解液濃度0.01〜5mol/L、液温−10〜30℃、電流密度0.01〜20A/dm2、電圧3〜300V、電解時間0.5〜30時間であるのが好ましく、電解液濃度0.05〜3mol/L、液温−5〜25℃、電流密度0.05〜15A/dm2、電圧5〜250V、電解時間1〜25時間であるのがより好ましく、電解液濃度0.1〜1mol/L、液温0〜20℃、電流密度0.1〜10A/dm2、電圧10〜200V、電解時間2〜20時間であるのが更に好ましい。 The conditions for anodizing treatment vary depending on the electrolyte used, and thus cannot be determined in general. In general, however, the electrolyte concentration is 0.01 to 5 mol / L, the solution temperature is -10 to 30 ° C., and the current density. 0.01 to 20 A / dm 2 , voltage 3 to 300 V, electrolysis time 0.5 to 30 hours are preferable, electrolyte concentration 0.05 to 3 mol / L, solution temperature −5 to 25 ° C., current density 0 0.05 to 15 A / dm 2 , voltage 5 to 250 V, electrolysis time 1 to 25 hours is more preferable, electrolyte concentration 0.1 to 1 mol / L, solution temperature 0 to 20 ° C., current density 0.1 to More preferably, it is 10 A / dm 2 , a voltage of 10 to 200 V, and an electrolysis time of 2 to 20 hours.

陽極酸化処理の処理時間は、0.5分〜16時間であるのが好ましく、1分〜12時間であるのがより好ましく、2分〜8時間であるのが更に好ましい。   The treatment time for the anodizing treatment is preferably 0.5 minutes to 16 hours, more preferably 1 minute to 12 hours, and further preferably 2 minutes to 8 hours.

陽極酸化処理は、一定電圧下で行う以外に、電圧を断続的または連続的に変化させる方法も用いることができる。この場合は電圧を順次低くしていくのが好ましい。これにより、陽極酸化皮膜の抵抗を下げることが可能になり、陽極酸化皮膜に微細なマイクロポアが生成するため、特に電着処理により封孔処理する際に、均一性が向上する点で、好ましい。   The anodizing treatment can be performed by changing the voltage intermittently or continuously in addition to being performed under a constant voltage. In this case, it is preferable to decrease the voltage sequentially. This makes it possible to reduce the resistance of the anodized film, and fine micropores are formed in the anodized film, which is preferable in terms of improving uniformity, particularly when sealing treatment is performed by electrodeposition. .

陽極酸化皮膜の膜厚は、0.1〜2000μmであるのが好ましく、1〜1000μmであるのがより好ましく、10〜500μmであるのが更に好ましい。
平均ポア密度は50〜1500個/μm2であるのが好ましい。
また、マイクロポアのポア径は0.001〜0.5μmであるのが好ましい。
The thickness of the anodized film is preferably 0.1 to 2000 μm, more preferably 1 to 1000 μm, and still more preferably 10 to 500 μm.
The average pore density is preferably from 50 to 1,500 / [mu] m 2.
The pore diameter of the micropore is preferably 0.001 to 0.5 μm.

マイクロポアは、1μm2の範囲において、ポア径の分散が平均径の3%以内であるものを用いる。2%以内であることが好ましい。なお、ポア径の平均径および分散はそれぞれ下記式で求めることができる。
平均径:μx=(1/n)ΣXi
分散:σ2=(1/n)(ΣXi2)−μx 2
分散/平均径=σ/μx≦0.03
ここでXiは、1μm2の範囲で測定された1個のマイクロポアのポア径であり、nは1μm2の範囲で測定されたマイクロポアの数である。
A micropore having a pore diameter dispersion within 3% of the average diameter in the range of 1 μm 2 is used. It is preferably within 2%. In addition, the average diameter and dispersion | distribution of a pore diameter can each be calculated | required by a following formula.
Average diameter: μ x = (1 / n) ΣXi
Dispersion: σ 2 = (1 / n) (ΣXi 2 ) −μ x 2
Dispersion / average diameter = σ / μ x ≦ 0.03
Here Xi is the pore diameter of one micropore measured in the range of 1 [mu] m 2, n is the number of micropores was measured in the range of 1 [mu] m 2.

マイクロポアの占める面積率は、20〜50%であるのが好ましい。なお、マイクロポアの占める面積率は、アルミニウム表面の面積に対するマイクロポアの開口部の面積の合計の割合で定義される。   The area ratio occupied by the micropores is preferably 20 to 50%. The area ratio occupied by the micropores is defined by the ratio of the total area of the micropore openings to the area of the aluminum surface.

<脱膜処理>
陽極酸化処理によりアルミニウム基板表面に陽極酸化皮膜を形成した後、直ちに後述する陽極酸化皮膜を加熱する処理を実施してもよいが、陽極酸化処理の実施後、脱膜処理および再陽極酸化処理をこの順で実施してから、陽極酸化皮膜を加熱する処理を実施することが好ましい。
脱膜処理では、陽極酸化処理によりアルミニウム基板表面に形成した陽極酸化皮膜を溶解させて除去する。
<Film removal treatment>
After forming the anodized film on the surface of the aluminum substrate by anodizing treatment, a treatment for heating the anodized film described later may be performed immediately. However, after the anodizing treatment, film removal treatment and re-anodizing treatment are performed. After performing in this order, it is preferable to perform the process which heats an anodic oxide film.
In the film removal process, the anodized film formed on the surface of the aluminum substrate by the anodizing process is dissolved and removed.

陽極酸化皮膜は、アルミニウム基板に近くなるほど規則性が高くなっているので、この脱膜処理により、一度陽極酸化皮膜を除去して、アルミニウム基板の表面に残存した陽極酸化皮膜の底部分を表面に露出させて、規則的な窪みを得ることができる。したがって、脱膜処理では、アルミニウムは溶解させず、アルミナ(酸化アルミニウム)からなる陽極酸化皮膜のみを溶解させる。   Since the anodic oxide film is more regular as it gets closer to the aluminum substrate, the anodic oxide film is removed once by this film removal treatment, and the bottom portion of the anodic oxide film remaining on the surface of the aluminum substrate is made the surface. It can be exposed to obtain regular depressions. Therefore, in the film removal treatment, aluminum is not dissolved, but only the anodized film made of alumina (aluminum oxide) is dissolved.

アルミナ溶解液は、クロム化合物、硝酸、リン酸、ジルコニウム系化合物、チタン系化合物、リチウム塩、セリウム塩、マグネシウム塩、ケイフッ化ナトリウム、フッ化亜鉛、マンガン化合物、モリブデン化合物、マグネシウム化合物、バリウム化合物およびハロゲン単体からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有した水溶液が好ましい。   Alumina solution includes chromium compound, nitric acid, phosphoric acid, zirconium compound, titanium compound, lithium salt, cerium salt, magnesium salt, sodium fluorosilicate, zinc fluoride, manganese compound, molybdenum compound, magnesium compound, barium compound and An aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of simple halogens is preferred.

具体的なクロム化合物としては、例えば、酸化クロム(III)、無水クロム(VI)酸等が挙げられる。
ジルコニウム系化合物としては、例えば、フッ化ジルコンアンモニウム、フッ化ジルコニウム、塩化ジルコニウムが挙げられる。
チタン化合物としては、例えば、酸化チタン、硫化チタンが挙げられる。
リチウム塩としては、例えば、フッ化リチウム、塩化リチウムが挙げられる。
セリウム塩としては、例えば、フッ化セリウム、塩化セリウムが挙げられる。
マグネシウム塩としては、例えば、硫化マグネシウムが挙げられる。
マンガン化合物としては、例えば、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カルシウムが挙げられる。
モリブデン化合物としては、例えば、モリブデン酸ナトリウムが挙げられる。
マグネシウム化合物としては、例えば、フッ化マグネシウム・五水和物が挙げられる。
バリウム化合物としては、例えば、酸化バリウム、酢酸バリウム、炭酸バリウム、塩素酸バリウム、塩化バリウム、フッ化バリウム、ヨウ化バリウム、乳酸バリウム、シュウ酸バリウム、過塩素酸バリウム、セレン酸バリウム、亜セレン酸バリウム、ステアリン酸バリウム、亜硫酸バリウム、チタン酸バリウム、水酸化バリウム、硝酸バリウム、あるいはこれらの水和物等が挙げられる。上記バリウム化合物の中でも、酸化バリウム、酢酸バリウム、炭酸バリウムが好ましく、酸化バリウムが特に好ましい。
ハロゲン単体としては、例えば、塩素、フッ素、臭素が挙げられる。
Specific examples of the chromium compound include chromium (III) oxide and anhydrous chromium (VI) acid.
Examples of the zirconium-based compound include zircon ammonium fluoride, zirconium fluoride, and zirconium chloride.
Examples of the titanium compound include titanium oxide and titanium sulfide.
Examples of the lithium salt include lithium fluoride and lithium chloride.
Examples of the cerium salt include cerium fluoride and cerium chloride.
Examples of the magnesium salt include magnesium sulfide.
Examples of the manganese compound include sodium permanganate and calcium permanganate.
Examples of the molybdenum compound include sodium molybdate.
Examples of magnesium compounds include magnesium fluoride pentahydrate.
Examples of barium compounds include barium oxide, barium acetate, barium carbonate, barium chlorate, barium chloride, barium fluoride, barium iodide, barium lactate, barium oxalate, barium perchlorate, barium selenate, selenite. Examples thereof include barium, barium stearate, barium sulfite, barium titanate, barium hydroxide, barium nitrate, and hydrates thereof. Among the barium compounds, barium oxide, barium acetate, and barium carbonate are preferable, and barium oxide is particularly preferable.
Examples of halogen alone include chlorine, fluorine, and bromine.

中でも、上記アルミナ溶解液が、酸を含有する水溶液であるのが好ましく、酸として、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等が挙げられ、2種以上の酸の混合物であってもよい。
酸濃度としては、0.01mol/L以上であるのが好ましく、0.05mol/L以上であるのがより好ましく、0.1mol/L以上であるのが更に好ましい。上限は特にないが、一般的には10mol/L以下であるのが好ましく、5mol/L以下であるのがより好ましい。不要に高い濃度は経済的でないし、より高いとアルミニウム基板が溶解するおそれがある。
Among them, the alumina solution is preferably an aqueous solution containing an acid. Examples of the acid include sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, and the like, and a mixture of two or more acids may be used.
The acid concentration is preferably 0.01 mol / L or more, more preferably 0.05 mol / L or more, and still more preferably 0.1 mol / L or more. There is no particular upper limit, but generally it is preferably 10 mol / L or less, more preferably 5 mol / L or less. An unnecessarily high concentration is not economical, and if it is higher, the aluminum substrate may be dissolved.

アルミナ溶解液は、−10℃以上であるのが好ましく、−5℃以上であるのがより好ましく、0℃以上であるのが更に好ましい。なお、沸騰したアルミナ溶解液を用いて処理すると、規則化の起点が破壊され、乱れるので、沸騰させないで用いるのが好ましい。   The alumina solution is preferably −10 ° C. or higher, more preferably −5 ° C. or higher, and still more preferably 0 ° C. or higher. In addition, since the starting point of ordering will be destroyed and disturbed if it processes using the boiling alumina solution, it is preferable to use it without boiling.

アルミナ溶解液は、アルミナを溶解し、アルミニウムを溶解しない。ここで、アルミナ溶解液は、アルミニウムを実質的に溶解させなければよく、わずかに溶解させるものであってもよい。   The alumina solution dissolves alumina and does not dissolve aluminum. Here, the alumina solution may not dissolve aluminum substantially or may dissolve it slightly.

脱膜処理は、陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウム基板を上述したアルミナ溶解液に接触させることにより行う。接触させる方法は、特に限定されず、例えば、浸せき法、スプレー法が挙げられる。中でも、浸せき法が好ましい。   The film removal treatment is performed by bringing the aluminum substrate on which the anodized film is formed into contact with the above-described alumina solution. The method of making it contact is not specifically limited, For example, the immersion method and the spray method are mentioned. Of these, the dipping method is preferred.

浸せき法は、陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウム基板を上述したアルミナ溶解液に浸せきさせる処理である。浸せき処理の際にかくはんを行うと、ムラのない処理が行われるため、好ましい。
浸せき処理の時間は、10分以上であるのが好ましく、1時間以上であるのがより好ましく、3時間以上、5時間以上であるのが更に好ましい。
The dipping method is a treatment in which an aluminum substrate on which an anodized film is formed is dipped in the above-described alumina solution. Stirring during the dipping process is preferable because a uniform process is performed.
The dipping treatment time is preferably 10 minutes or longer, more preferably 1 hour or longer, and further preferably 3 hours or longer and 5 hours or longer.

脱膜処理では、工程(A)で形成した陽極酸化皮膜を、酸またはアルカリを用いて、部分的に溶解させる。陽極酸化皮膜を部分的に溶解させるとは、工程(A)で形成した陽極酸化皮膜を完全に溶解させるのではなく、図1(B)に示されるように、アルミニウム基板12a上に、マイクロポア16bを有する陽極酸化皮膜14bが残存するように、図1(A)に示す陽極酸化皮膜14aの表面およびマイクロポア16aの内部を部分的に溶解させることを指す。   In the film removal treatment, the anodized film formed in the step (A) is partially dissolved using acid or alkali. The partial dissolution of the anodic oxide film does not completely dissolve the anodic oxide film formed in the step (A), but the micropores are formed on the aluminum substrate 12a as shown in FIG. This means that the surface of the anodized film 14a shown in FIG. 1A and the inside of the micropore 16a are partially dissolved so that the anodized film 14b having 16b remains.

ここで、陽極酸化皮膜の溶解量は、陽極酸化皮膜全体の0.001〜50質量%であるのが好ましく、0.005〜30質量%であるのがより好ましく、0.01〜15質量%であるのが更に好ましい。上記範囲であると、陽極酸化皮膜の表面の配列が不規則な部分を溶解させて、マイクロポアの配列の規則性を高くすることができるとともに、マイクロポアの底部分に陽極酸化皮膜を残存させて、次に説明する再陽極酸化処理の起点を残すことができる。   Here, the dissolution amount of the anodized film is preferably 0.001 to 50% by mass of the entire anodized film, more preferably 0.005 to 30% by mass, and 0.01 to 15% by mass. More preferably. Within the above range, the irregular arrangement of the surface of the anodized film can be dissolved to increase the regularity of the arrangement of the micropores, and the anodized film can remain on the bottom of the micropores. Thus, the starting point of the re-anodizing treatment described below can be left.

<再陽極酸化処理>
脱膜処理により陽極酸化皮膜を除去して、アルミニウム基板の表面に規則的な窪みを形成した後、再び陽極酸化処理を施すことで、マイクロポアの規則化度がより高い陽極酸化皮膜を形成することができる。
陽極酸化処理は、従来公知の方法を用いることができるが、上述した<陽極酸化処理>と同一の条件で行われるのが好ましい。
また、直流電圧を一定としつつ、断続的に電流のオンおよびオフを繰り返す方法、直流電圧を断続的に変化させつつ、電流のオンおよびオフを繰り返す方法も好適に用いることができる。これらの方法によれば、陽極酸化皮膜に微細なマイクロポアが生成するため、特に電着処理により封孔処理する際に、均一性が向上する点で、好ましい。
<Re-anodizing treatment>
After removing the anodized film by removing the film to form regular depressions on the surface of the aluminum substrate, anodizing is performed again to form an anodized film with a higher degree of ordering of micropores. be able to.
For the anodizing treatment, a conventionally known method can be used, but it is preferably performed under the same conditions as the above-described <anodic oxidation treatment>.
Also, a method of repeatedly turning on and off the current intermittently while keeping the DC voltage constant, and a method of repeatedly turning on and off the current while intermittently changing the DC voltage can be suitably used. According to these methods, fine micropores are generated in the anodic oxide film, which is preferable in that uniformity is improved particularly when sealing treatment is performed by electrodeposition.

陽極酸化皮膜を低温で行うと、マイクロポアの配列が規則的になり、また、ポア径が均一になる。
一方、陽極酸化処理を比較的高温で行うことにより、マイクロポアの配列を乱し、また、ポア径のばらつきを所定の範囲にすることができる。また、処理時間によっても、ポア径のばらつきを制御することができる。
When the anodized film is formed at a low temperature, the arrangement of micropores becomes regular and the pore diameter becomes uniform.
On the other hand, by performing the anodizing treatment at a relatively high temperature, the arrangement of the micropores can be disturbed, and the pore diameter variation can be made within a predetermined range. Also, the pore diameter variation can be controlled by the processing time.

図1(C)に示されるように、再陽極酸化処理により、図1(B)に示されるアルミニウム基板12aの酸化反応が進行し、アルミニウム基板12b上に、マイクロポア16bよりも深さ方向に成長したマイクロポア16cを有する陽極酸化皮膜14cが形成される。陽極酸化処理−脱膜処理−再陽極酸化処理−脱膜処理−再陽極酸化処理のように上記の工程は複数回繰り返してもよい。   As shown in FIG. 1C, the oxidation reaction of the aluminum substrate 12a shown in FIG. 1B proceeds by the re-anodizing treatment, and on the aluminum substrate 12b in the depth direction from the micropore 16b. An anodized film 14c having the grown micropores 16c is formed. The above steps may be repeated a plurality of times such as anodizing treatment-defilming treatment-reanodizing treatment-defilming treatment-reanodizing treatment.

陽極酸化皮膜の膜厚は、0.1〜2000μmであるのが好ましく、1〜1000μmであるのが好ましく、10〜500μmであるのが更に好ましい。
マイクロポアのポア径は0.001〜0.5μmであるのが好ましい。
結果としてマイクロポアのアスペクト比は、10以上10000未満であることが好ましく、25以上5000未満であることが好ましく、50以上1000未満であることが好ましい。ナノエマルション法においては、液相に加わる加圧力が皮膜へと伝わるため、アスペクト比が上記範囲を下回ると、破損する可能性があり、また、アススペクト比が上記範囲を上回ると、液相がマイクロポア内に滞留しやすくなり、それぞれ好ましくない。
また、平均ポア密度は50〜1500個/μm2であるのが好ましい。
The thickness of the anodized film is preferably from 0.1 to 2000 μm, preferably from 1 to 1000 μm, and more preferably from 10 to 500 μm.
The pore diameter of the micropore is preferably 0.001 to 0.5 μm.
As a result, the aspect ratio of the micropore is preferably 10 or more and less than 10,000, preferably 25 or more and less than 5000, and more preferably 50 or more and less than 1000. In the nanoemulsion method, the pressure applied to the liquid phase is transmitted to the film, so if the aspect ratio is below the above range, it may break, and if the aspect ratio is above the above range, the liquid phase is microscopic. It tends to stay in the pores, which is not preferable.
The average pore density is preferably from 50 to 1,500 / [mu] m 2.

<(B).(A)で形成された陽極酸化皮膜の加熱処理>
上記手順で形成された陽極酸化皮膜を50℃以上の温度で、且つ、0.5g/cmの加重をかけながら、少なくとも10分間加熱処理する。この加熱処理を行うには、陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウム基板を上記の条件で加熱すればよい。
本発明者らは、鋭意検討した結果、陽極酸化皮膜を加熱処理する際に、所望の平坦性に応じて、平坦な表面を有するプレートで挟み込みながら固定焼成することで、陽極酸化皮膜の平坦性が大幅に向上することを見出した。
また、陽極酸化皮膜を加熱すること自体、陽極酸化皮膜表面やマイクロポア内に残留している酸イオンが、皮膜中に残存する水分の蒸発に伴い除去される効果があると推測される。この結果、陽極酸化皮膜の耐酸性および耐アルカリ性が向上する。
<(B). Heat treatment of the anodized film formed in (A)>
The anodized film formed by the above procedure is heat-treated at a temperature of 50 ° C. or higher and at a load of 0.5 g / cm 2 for at least 10 minutes. In order to perform this heat treatment, the aluminum substrate on which the anodized film is formed may be heated under the above conditions.
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that when the anodic oxide film is heat-treated, the flatness of the anodic oxide film is fixed and baked while being sandwiched between plates having a flat surface according to the desired flatness. Found a significant improvement.
Further, it is presumed that heating the anodized film itself has the effect of removing the acid ions remaining on the surface of the anodized film and in the micropores along with the evaporation of water remaining in the film. As a result, the acid resistance and alkali resistance of the anodized film are improved.

加重が0.5g/cm未満だと、平坦性を十分に向上させることができない。
加重量は1.0g/cm以上が好ましく、5.0g/cm以上がより好ましく、10.0g/cm以上が更に好ましい。酸化皮膜の厚さにもよるが、加重量が500g/cmを超えると、皮膜自体が破損してしまうため、好ましくない。
When the load is less than 0.5 g / cm 2 , the flatness cannot be sufficiently improved.
The weight is preferably 1.0 g / cm 2 or more, more preferably 5.0 g / cm 2 or more, and still more preferably 10.0 g / cm 2 or more. Although depending on the thickness of the oxide film, if the weight exceeds 500 g / cm 2 , the film itself is damaged, which is not preferable.

また、加熱温度が50℃未満だと、陽極酸化皮膜表面やマイクロポア内に残留している酸イオンを除去する作用を十分発揮することができない。
加熱温度は150℃以上であることが好ましく、200℃以上であることがより好ましく、400℃以上であることがさらに好ましい。
但し、加熱温度が高すぎると、陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウム基板が熱によって変形するため、固定プレート間で破損するおそれがあるので、加熱温度は800℃以下であることが好ましい。
On the other hand, if the heating temperature is less than 50 ° C., the effect of removing acid ions remaining on the surface of the anodized film or in the micropores cannot be sufficiently exhibited.
The heating temperature is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, and further preferably 400 ° C. or higher.
However, if the heating temperature is too high, the aluminum substrate on which the anodized film is formed is deformed by heat and may be damaged between the fixing plates. Therefore, the heating temperature is preferably 800 ° C. or lower.

加熱時間が10分未満だと、酸化皮膜の平坦性向上化、および、陽極酸化皮膜表面やマイクロポア内に残留している酸イオンを除去する作用を十分発揮することができない。
加熱時間は15分間以上が好ましく、30時間以上がより好ましく、1時間以上がさらに好ましい。
10時間以上加熱しても、平坦性は向上せず、また、陽極酸化皮膜表面やマイクロポア内に残留している酸イオンを除去する作用にもはや寄与せず、歩留まりやエネルギー効率の観点から好ましくない。
If the heating time is less than 10 minutes, the flatness of the oxide film and the effect of removing the acid ions remaining on the surface of the anodic oxide film and in the micropores cannot be exhibited sufficiently.
The heating time is preferably 15 minutes or longer, more preferably 30 hours or longer, and even more preferably 1 hour or longer.
Even when heated for 10 hours or more, the flatness does not improve, and it no longer contributes to the action of removing acid ions remaining on the surface of the anodized film or micropores, which is preferable from the viewpoint of yield and energy efficiency. Absent.

加熱後の陽極酸化皮膜は、急速に冷却するのが好ましい。冷却する方法としては、例えば、微細構造体を水等に直接投入する方法が挙げられる。   The anodized film after heating is preferably cooled rapidly. As a method for cooling, for example, a method in which the fine structure is directly poured into water or the like can be mentioned.

微細構造体を本発明のエマルションの製造方法に用いる場合、マイクロポアが貫通していること、すなわち、マイクロポアが貫通孔であることが必要となる。
マイクロポア貫通孔を有する微細構造体を得る場合、本発明の微細構造体の製造方法では、さらに、(C)上記処理(A)で得られた酸化被膜から、アルミニウムを除去する処理、および(D)上記処理(A)で得られた酸化被膜のマイクロポアを貫通させる処理、
をこの順で施した後、上記処理(B)を施すことが好ましい。
When the microstructure is used in the method for producing an emulsion of the present invention, it is necessary that the micropores penetrate, that is, the micropores are through holes.
In the case of obtaining a microstructure having micropore through-holes, the method for producing a microstructure of the present invention further includes (C) a treatment for removing aluminum from the oxide film obtained in the treatment (A), and ( D) Treatment for penetrating the micropores of the oxide film obtained in the above treatment (A),
Are applied in this order, and then the treatment (B) is preferably performed.

<(C)アルミニウム除去処理>
図1の(A)は、処理(A)後の状態を示した部分断面図である。図1の(A)に示すように、アルミニウム基板12aの表面には、マイクロポア16aを有する陽極酸化皮膜14aが形成されている。
アルミニウム除去処理では、図1(A)〜(D)に示す状態からアルミニウム基板12a、12bを溶解して除去する。図2は、本処理後の状態を示した部分断面図であり、マイクロポア16dを有する陽極酸化皮膜14dからなる微細構造体が示されている。
したがって、アルミニウム除去処理には、アルミナは溶解せず、アルミニウムを溶解する処理液を用いる。
<(C) Aluminum removal treatment>
FIG. 1A is a partial cross-sectional view showing a state after the processing (A). As shown in FIG. 1A, an anodic oxide film 14a having micropores 16a is formed on the surface of the aluminum substrate 12a.
In the aluminum removal treatment, the aluminum substrates 12a and 12b are dissolved and removed from the state shown in FIGS. FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a state after the main processing, and shows a fine structure made of an anodic oxide film 14d having micropores 16d.
Therefore, in the aluminum removal treatment, a treatment solution that does not dissolve alumina but dissolves aluminum is used.

処理液としては、アルミナは溶解せず、アルミニウムを溶解する液であれば特に限定されないが、例えば、塩化水銀、臭素/メタノール混合物、臭素/エタノール混合物、王水、塩酸/塩化銅混合物等の水溶液等が挙げられる。
濃度としては、0.01〜10mol/Lが好ましく、0.05〜5mol/Lがより好ましい。
処理温度としては、−10℃〜80℃が好ましく、0℃〜60℃が好ましい。
The treatment liquid is not particularly limited as long as it does not dissolve alumina and dissolves aluminum. For example, an aqueous solution such as mercury chloride, bromine / methanol mixture, bromine / ethanol mixture, aqua regia, hydrochloric acid / copper chloride mixture, etc. Etc.
As a density | concentration, 0.01-10 mol / L is preferable and 0.05-5 mol / L is more preferable.
As processing temperature, -10 degreeC-80 degreeC are preferable, and 0 degreeC-60 degreeC is preferable.

アルミニウム除去処理は、上述した処理液に接触させることにより行う。接触させる方法は、特に限定されず、例えば、浸せき法、スプレー法が挙げられる。中でも、浸せき法が好ましい。このときの接触時間としては、10秒〜5時間が好ましく、1分〜3時間がより好ましい。   The aluminum removal treatment is performed by contacting with the treatment liquid described above. The method of making it contact is not specifically limited, For example, the immersion method and the spray method are mentioned. Of these, the dipping method is preferred. The contact time at this time is preferably 10 seconds to 5 hours, and more preferably 1 minute to 3 hours.

アルミニウム除去処理後の陽極酸化皮膜の膜厚は、1〜1000μmであるのが好ましく、10〜500μmであるのが更に好ましい。   The film thickness of the anodized film after the aluminum removal treatment is preferably 1 to 1000 μm, and more preferably 10 to 500 μm.

アルミニウム除去処理後、後述する処理(D)を行う前に、陽極酸化皮膜14dを水洗処理する。水和によるマイクロポア16dのポア径の変化を抑制するため、水洗処理は30℃以下で実施することが好ましい。   After the aluminum removal treatment, the anodized film 14d is washed with water before the treatment (D) described later. In order to suppress a change in the pore diameter of the micropore 16d due to hydration, the water washing treatment is preferably performed at 30 ° C. or lower.

<(D)マイクロポア貫通処理>
マイクロポア貫通処理では、図2に示すマイクロポア16dを有する陽極酸化皮膜14dを、酸水溶液またはアルカリ水溶液に浸せきさせることにより、陽極酸化皮膜14dを部分的に溶解させる。これにより、マイクロポア16d底部の陽極酸化皮膜14dが除去され、マイクロポア16dが貫通する(マイクロポア貫通孔16が形成される)。図3は、マイクロポア貫通処理後の状態を示した部分断面斜視図であり、マイクロポア貫通孔16を有する陽極酸化皮膜14からなる微細構造体が示されている。
図3では、陽極酸化皮膜14に存在する全てのマイクロポアがマイクロポア貫通孔16となっているが、処理(D)により、陽極酸化皮膜に存在する全てのマイクロポアが貫通しなくてもよい。但し、本発明の微細構造体をポーラスアルミナメンブレンフィルタとして使用する場合、陽極酸化皮膜に存在するマイクロポアのうち70%以上が、処理(D)により貫通することが好ましい。
<(D) Micropore penetration processing>
In the micropore penetration process, the anodic oxide film 14d having the micropores 16d shown in FIG. 2 is immersed in an acid aqueous solution or an alkaline aqueous solution, whereby the anodic oxide film 14d is partially dissolved. Thereby, the anodic oxide film 14d at the bottom of the micropore 16d is removed, and the micropore 16d penetrates (the micropore through hole 16 is formed). FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view showing a state after the micropore penetrating treatment, and shows a fine structure made of the anodic oxide film 14 having the micropore through hole 16.
In FIG. 3, all the micropores existing in the anodic oxide film 14 are the micropore through holes 16, but all the micropores existing in the anodic oxide film may not penetrate through the treatment (D). . However, when the microstructure of the present invention is used as a porous alumina membrane filter, 70% or more of the micropores present in the anodized film are preferably penetrated by the treatment (D).

マイクロポア貫通処理に酸水溶液を用いる場合は、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等の無機酸またはこれらの混合物の水溶液を用いることが好ましい。酸水溶液の濃度は1〜10質量%であるのが好ましい。酸水溶液の温度は、25〜40℃であるのが好ましい。
マイクロポア貫通処理にアルカリ水溶液を用いる場合は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリの水溶液を用いることが好ましい。アルカリ水溶液の濃度は0.1〜5質量%であるのが好ましい。アルカリ水溶液の温度は、20〜35℃であるのが好ましい。
具体的には、例えば、50g/L、40℃のリン酸水溶液、0.5g/L、30℃の水酸化ナトリウム水溶液または0.5g/L、30℃の水酸化カリウム水溶液が好適に用いられる。
酸水溶液またはアルカリ水溶液への浸せき時間は、8〜120分であるのが好ましく、10〜90分であるのがより好ましく、15〜60分であるのが更に好ましい。
When an acid aqueous solution is used for the micropore penetration treatment, it is preferable to use an aqueous solution of an inorganic acid such as sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, or a mixture thereof. The concentration of the acid aqueous solution is preferably 1 to 10% by mass. The temperature of the acid aqueous solution is preferably 25 to 40 ° C.
When an alkaline aqueous solution is used for the micropore penetration treatment, it is preferable to use an aqueous solution of at least one alkali selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide. The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 0.1 to 5% by mass. The temperature of the alkaline aqueous solution is preferably 20 to 35 ° C.
Specifically, for example, 50 g / L, 40 ° C. phosphoric acid aqueous solution, 0.5 g / L, 30 ° C. sodium hydroxide aqueous solution or 0.5 g / L, 30 ° C. potassium hydroxide aqueous solution is preferably used. .
The immersion time in the acid aqueous solution or alkali aqueous solution is preferably 8 to 120 minutes, more preferably 10 to 90 minutes, and still more preferably 15 to 60 minutes.

マイクロポア貫通処理後の陽極酸化皮膜の膜厚は、1〜1000μmであるのが好ましく、10〜500μmであるのが更に好ましい。   The film thickness of the anodized film after the micropore penetration treatment is preferably 1-1000 μm, and more preferably 10-500 μm.

マイクロポア貫通処理後、上記の処理(B)を行う前に、陽極酸化皮膜14を水洗処理する。水和によるマイクロポア貫通孔16のポア径の変化を抑制するため、水洗処理は30℃以下で実施することが好ましい。   After the micropore penetration treatment, the anodic oxide film 14 is washed with water before the treatment (B). In order to suppress a change in the pore diameter of the micropore through hole 16 due to hydration, the water washing treatment is preferably performed at 30 ° C. or lower.

アルミニウム基板に、少なくとも上記(A)および(B)の処理をこの順に施すことにより、好ましくは、上記(A)、(C)、(D)および(B)の処理をこの順を施すことにより得られる本発明の微細構造体は、処理(B)で、加重をかけながら陽極酸化皮膜を加熱することによって、皮膜が平坦な形状へと変形していく。平坦性としては、皮膜内の任意の箇所において、10mm長当たり20μm以下の反りであることが好ましく、15μm以下であることがより好ましく、10μm以下であることが更に好ましい。
陽極酸化皮膜における反りの大きさは、例えば、表面荒さ計やマイクロマップ計により測定することができる。
By subjecting the aluminum substrate to at least the treatments (A) and (B) in this order, preferably, subjecting the aluminum substrate to the treatments (A), (C), (D) and (B) in this order. In the obtained microstructure of the present invention, the film is deformed into a flat shape by heating the anodized film while applying a weight in the treatment (B). The flatness is preferably a warp of 20 μm or less per 10 mm length at any location in the film, more preferably 15 μm or less, and even more preferably 10 μm or less.
The magnitude of warpage in the anodized film can be measured by, for example, a surface roughness meter or a micromap meter.

本発明の微細構造体は、マイクロポアについて、下記式(1)により定義される規則化度が50%以上であることが好ましく、70%以上でありことがより好ましく、80%以上であることが更に好ましい。
規則化度(%)=B/A×100 (1)
上記式(1)中、Aは、測定範囲におけるマイクロポアの全数を表す。Bは、一のマイクロポアの重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に前記一のマイクロポア以外のマイクロポアの重心を6個含むことになる前記一のマイクロポアの測定範囲における数を表す。
In the microstructure of the present invention, the degree of ordering defined by the following formula (1) is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and more preferably 80% or more for the micropores. Is more preferable.
Ordering degree (%) = B / A × 100 (1)
In the above formula (1), A represents the total number of micropores in the measurement range. B is centered on the center of gravity of one micropore, and when a circle with the shortest radius inscribed in the edge of another micropore is drawn, the center of gravity of the micropores other than the one micropore is inside the circle. This represents the number in the measurement range of the one micropore to be included.

なお図4は、ポアの規則化度を算出する方法の説明図である。図4を用いて、上記式(1)をより具体的に説明する。
図4(A)に示されるマイクロポア1は、マイクロポア1の重心(平面の略円状の等価円の中心)を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円3(マイクロポア2に内接している。)を描いた場合に、円3の内部にマイクロポア1以外のマイクロポアの重心を6個含んでいる。したがって、マイクロポア1は、Bに算入される。
図4(B)に示されるマイクロポア4は、マイクロポア4の重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円6(マイクロポア5に内接している。)を描いた場合に、円6の内部にマイクロポア4以外のマイクロポアの重心を5個含んでいる。したがって、マイクロポア4は、Bに算入されない。また、図1(B)に示されるマイクロポア7は、マイクロポア7の重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円9(マイクロポア8に内接している。)を描いた場合に、円9の内部にマイクロポア7以外のマイクロポアの重心を7個含んでいる。したがって、マイクロポア7は、Bに算入されない。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for calculating the degree of ordering of pores. The above formula (1) will be described more specifically with reference to FIG.
A micropore 1 shown in FIG. 4 (A) is a circle 3 (with the shortest radius that is centered on the center of gravity of the micropore 1 (the center of a plane-like substantially circular equivalent circle) and inscribed in the edge of another micropore. In the case of drawing inscribed in the micropore 2), the center of gravity of the micropores other than the micropore 1 is included in the circle 3. Therefore, the micropore 1 is included in B.
The micropore 4 shown in FIG. 4B draws a circle 6 (inscribed in the micropore 5) having the shortest radius and centering on the center of gravity of the micropore 4 and inscribed in the edge of another micropore. In this case, the center of gravity of the micropores other than the micropores 4 is included inside the circle 6. Therefore, the micropore 4 is not included in B. Further, the micropore 7 shown in FIG. 1B is centered on the center of gravity of the micropore 7 and has the shortest radius 9 inscribed in the edge of another micropore (inscribed in the micropore 8). Is drawn, the circle 9 includes seven centroids of micropores other than the micropore 7. Therefore, the micropore 7 is not included in B.

<親水化処理>
微細構造体は、その表面および・またはマイクロポア内部に保護膜を形成しても良く、Zr元素およびSi元素からなる群から選択される少なくとも1つを含有する無機保護膜、又は、水不溶性ポリマーを含有する有機保護膜が挙げられる。なかでも、無機保護膜を形成する親水化処理が好ましい。
<Hydrophilic treatment>
The fine structure may form a protective film on the surface and / or inside the micropore, and is an inorganic protective film containing at least one selected from the group consisting of Zr element and Si element, or a water-insoluble polymer An organic protective film containing Of these, hydrophilic treatment for forming an inorganic protective film is preferred.

<無機保護膜>
Zr元素を有する保護膜の形成としては、特に限定されないが、例えば、ジルコニウム化合物が溶解している水溶液に直接浸せきして処理する方法が一般的であり、保護膜の強固性/安定性の観点からリン化合物をあわせて溶解させた水溶液を用いることが好ましい。
<Inorganic protective film>
The formation of the protective film containing the Zr element is not particularly limited, but, for example, a method in which the protective film is directly immersed in an aqueous solution in which a zirconium compound is dissolved is generally used. From the viewpoint of the robustness / stability of the protective film It is preferable to use an aqueous solution in which a phosphorus compound is dissolved together.

ジルコニウム化合物としては、ジルコニウム、フッ化ジルコニウム、フッ化ジルコン酸ナトリウム、フッ化ジルコン酸カルシウム、フッ化ジルコニウム、塩化ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウムプロポキシド、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセチルアセトナート、テトラクロロビス(テトラヒドロフラン)ジルコニウム、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジシクロペンタジエニルジルコニウムジクロリド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウム(IV)ジクロリド等が使用でき、特にフッ化ジルコン酸ナトリウムが好ましい。また濃度としては、保護膜厚の均一性の観点から、0.01〜10質量%が好ましく、0.05〜5質量%がより好ましい。   Zirconium compounds include zirconium, fluoride fluoride, sodium fluoride zirconate, calcium fluoride zirconate, zirconium fluoride, zirconium chloride, zirconium oxychloride, zirconium oxynitrate, zirconium sulfate, zirconium ethoxide, zirconium propoxide, zirconium Butoxide, zirconium acetylacetonate, tetrachlorobis (tetrahydrofuran) zirconium, bis (methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, dicyclopentadienylzirconium dichloride, ethylenebis (indenyl) zirconium (IV) dichloride, etc. can be used. Sodium fluorinated zirconate is preferred. Moreover, as a density | concentration, 0.01-10 mass% is preferable from a viewpoint of the uniformity of a protective film thickness, and 0.05-5 mass% is more preferable.

リン化合物としては、リン酸、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カルシウム等が使用でき、特にリン酸水素ナトリウムが好ましい。また濃度としては、保護膜厚の均一性の観点から、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜10質量%がより好ましい。   As the phosphorus compound, phosphoric acid, sodium phosphate, calcium phosphate, sodium hydrogen phosphate, calcium hydrogen phosphate and the like can be used, and sodium hydrogen phosphate is particularly preferable. Moreover, as a density | concentration, 0.1-20 mass% is preferable from a viewpoint of the uniformity of a protective film thickness, and 0.5-10 mass% is more preferable.

また、形成される保護膜の陽極酸化皮膜の水和を妨げる機能が向上することから、浸せき処理の際、ジルコニウム化合物が溶解している水溶液にタンニン酸を含めることが好ましい。この場合、水溶液中におけるタンニン酸の濃度は、0.05〜10質量%であることが好ましく、0.1〜5質量%がより好ましい。
また処理温度としては、0〜120℃が好ましく、20〜100℃がより好ましい。
Moreover, since the function which prevents the hydration of the anodic oxide film of the protective film formed improves, it is preferable to include tannic acid in the aqueous solution in which the zirconium compound is dissolved in the immersion treatment. In this case, the concentration of tannic acid in the aqueous solution is preferably 0.05 to 10% by mass, and more preferably 0.1 to 5% by mass.
Moreover, as processing temperature, 0-120 degreeC is preferable and 20-100 degreeC is more preferable.

Si元素を有する保護膜の形成としては、特に限定されないが、例えば、アルカリ金属ケイ酸塩が溶解している水溶液に直接浸せきして処理する方法が一般的である。
アルカリ金属ケイ酸塩の水溶液は、ケイ酸塩の成分である酸化ケイ素SiO2とアルカリ金属酸化物M2Oの比率(一般に〔SiO2〕/〔M2O〕のモル比で表す)と濃度によって保護膜厚の調節が可能である。ここでMとしては、特にナトリウム、カリウムが好適に用いられる。
モル比としては、〔SiO2〕/〔M2O〕が0.1〜5.0が好ましく、0.5〜3.0がより好ましい。また、SiO2の含有量としては、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜10質量%がより好ましい。
The formation of the protective film containing Si element is not particularly limited, but, for example, a method in which the protective film is directly immersed in an aqueous solution in which an alkali metal silicate is dissolved is generally used.
The aqueous solution of the alkali metal silicate is composed of a ratio of silicon oxide SiO 2 and alkali metal oxide M 2 O (generally expressed as a molar ratio of [SiO 2 ] / [M 2 O]) and concentration. It is possible to adjust the protective film thickness. Here, as M, sodium and potassium are particularly preferably used.
As a molar ratio, [SiO 2 ] / [M 2 O] is preferably 0.1 to 5.0, and more preferably 0.5 to 3.0. The content of SiO 2, preferably from 0.1 to 20 mass%, 0.5 to 10 mass% is more preferable.

上記の微細構造体は、本発明のナノエマルションの製造方法以外にもポーラスアルミナメンブランフィルタとして好適である。
また、微細構造体は、用途に応じて、陽極酸化皮膜のマイクロポアに、有機化合物や無機化合物、金属微粒子等を担持することもできる。
Said fine structure is suitable as a porous alumina membrane filter besides the manufacturing method of the nanoemulsion of this invention.
In addition, the fine structure can also carry an organic compound, an inorganic compound, metal fine particles, or the like in the micropores of the anodized film depending on the application.

<分散質となる液体・分散媒となる液体>
本発明の製造方法では、上記で説明したマイクロポア貫通孔を有する微細構造体を介し、一方の側に分散質となる液体(以下第1の流体ということがある)、他方の側に分散媒となる液体(以下第1の流体ということがある)を配置する。第1の流体と第2の流体とは特に限定されるものではない。エマルションは、互いに混じり合わない2液相間で一方が他方の相に微粒子状に分散しているコロイド分散系である。エマルションには分散媒が水(親水性液体)の場合の水−油エマルション(W/O型エマルション)と、分散媒が油(水に溶けない有機液体)の場合の油−水エマルション(O/W型エマルション)とがある。W/O型エマルションを製造する場合は、分散質である第1の流体は有機液体であり、分散媒である第2の流体は親水性の流体である。O/W型エマルションの場合は分散質と分散媒がこの逆であればよい。
<Liquid as dispersion and liquid as dispersion medium>
In the production method of the present invention, a liquid that becomes a dispersoid on one side (hereinafter sometimes referred to as a first fluid) and a dispersion medium on the other side through the microstructure having the micropore through holes described above. A liquid (hereinafter sometimes referred to as a first fluid) is disposed. The first fluid and the second fluid are not particularly limited. An emulsion is a colloidal dispersion system in which one is dispersed in the form of fine particles in the other phase between two liquid phases that do not mix with each other. The emulsion includes a water-oil emulsion (W / O emulsion) when the dispersion medium is water (hydrophilic liquid) and an oil-water emulsion (O / water emulsion when the dispersion medium is oil (an organic liquid insoluble in water)). W type emulsion). In the case of producing a W / O type emulsion, the first fluid that is a dispersoid is an organic liquid, and the second fluid that is a dispersion medium is a hydrophilic fluid. In the case of an O / W emulsion, the dispersoid and the dispersion medium may be reversed.

エマルションには、例えばクリーム、牛乳、バター、水中に分散した潤滑油、水中に分散した顔料、高分子物質の水分散懸濁系である場合もある。このような種々のエマルションの製造に応じて本発明ではそれぞれの分散質と分散媒とを第1の流体と第2の流体に選択する。   The emulsion may be, for example, cream, milk, butter, lubricating oil dispersed in water, a pigment dispersed in water, or an aqueous dispersion suspension of a polymeric substance. In accordance with the production of such various emulsions, the present invention selects the dispersoid and the dispersion medium as the first fluid and the second fluid, respectively.

<第1の流体>
本発明で使用する好ましい第1の流体は、アルカリ金属の珪酸塩、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩、アルカリ土類金属のハロゲン化物並びに銅族元素及び鉄族元素の硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩からなる群より選ばれた無機化合物の少なくとも1種の粒子を含む親水性流体、例えば、水またはアルコールであるのが好ましい。無機化合物の粒子の濃度は0.3mol/L以上飽和濃度が好ましい。
<First fluid>
Preferred first fluids for use in the present invention include alkali metal silicates, carbonates, phosphates, sulfates, alkaline earth metal halides and copper and iron group element sulfates, hydrochlorides, A hydrophilic fluid containing at least one particle of an inorganic compound selected from the group consisting of nitrates, such as water or alcohol, is preferred. The concentration of the inorganic compound particles is preferably 0.3 mol / L or more and a saturated concentration.

<第2の流体>
上記の無機化合物粒子を含有する親水性流体が第1の流体である場合は、第2の流体は、有機溶媒であることが好ましく、その種類として何を使用するかは特に限定はないが、水に対する溶解度が5%以下である有機溶媒を使用することが好ましい。その具体例を以下に列挙する。
<Second fluid>
When the hydrophilic fluid containing the above-mentioned inorganic compound particles is the first fluid, the second fluid is preferably an organic solvent, and what is used as the type thereof is not particularly limited, It is preferable to use an organic solvent having a solubility in water of 5% or less. Specific examples are listed below.

脂肪族炭化水素類;n−ヘキサン、イソヘキサン、n−ヘプタン、イソヘプタン、n−オクテン、イソオクテン、ガソリン、石油エーテル、灯油、ベンジン、ミネラルスピリットなど。   Aliphatic hydrocarbons; n-hexane, isohexane, n-heptane, isoheptane, n-octene, isooctene, gasoline, petroleum ether, kerosene, benzine, mineral spirit, and the like.

脂環式炭化水素類;シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、シクロノナンなど。   Cycloaliphatic hydrocarbons; cyclopentane, cyclohexane, cyclohexene, cyclononane, etc.

芳香族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、クメン、メシチレン、テトラリン、スチレンなど。   Aromatic hydrocarbons: benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, propylbenzene, cumene, mesitylene, tetralin, styrene, etc.

エーテル類;プロピルエーテル、イソプロピルエーテルなど。   Ethers; propyl ether, isopropyl ether, etc.

ハロゲン化炭化水素;塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン、トリクロロエタン、トリクロロエチレンなど。   Halogenated hydrocarbons; methylene chloride, chloroform, ethylene chloride, trichloroethane, trichloroethylene, etc.

エステル類;酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−n−アミル、酢酸イソアミル、乳酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチルなど。   Esters: ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, isoamyl acetate, butyl lactate, methyl propionate, ethyl propionate, butyl propionate, methyl butyrate , Ethyl butyrate, butyl butyrate and so on.

上記有機溶媒は、単独で使用してもよく、2種以上を併用しても構わない。   The said organic solvent may be used independently and may use 2 or more types together.

<界面活性剤>
上記有機溶媒に界面活性剤を配合する場合、その界面活性剤としては、非イオン系のものであるという以外は特に限定はない。その好ましい具体例を以下に列挙する。界面活性剤はエマルションの乳化剤をして作用する。
<Surfactant>
When a surfactant is blended in the organic solvent, the surfactant is not particularly limited except that it is nonionic. Preferred specific examples thereof are listed below. The surfactant acts as an emulsifier for the emulsion.

ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エステル系;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレートなど。   Polyoxyethylene sorbitan aliphatic ester type; polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxy Ethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan stearate, etc.

ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル系;ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテルなど。   Polyoxyethylene higher alcohol ether type; polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene nonylphenol ether and the like.

ポリオキシエチレン脂肪族エステル系;ポリオキシエチレングリコールモノラウレート、ポリオキシエチレングリコールモノステアレート、ポリオキシエチレングリコールステアレート、ポリオキシエチレングリコールモノオレートなど。   Polyoxyethylene aliphatic ester type; polyoxyethylene glycol monolaurate, polyoxyethylene glycol monostearate, polyoxyethylene glycol stearate, polyoxyethylene glycol monooleate and the like.

グリセリン脂肪族エステル系;ステアリン酸モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライドなど。   Glycerin aliphatic ester type; stearic acid monoglyceride, oleic acid monoglyceride and the like.

ポリオキシエチレンソルビトール脂肪族エステル系;テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビットなど。   Polyoxyethylene sorbitol aliphatic ester type; tetraoleic acid polyoxyethylene sorbit, etc.

上記界面活性剤は、単独で使用してもよく、2種以上を併用しても構わない。界面活性剤の使用量としては、用いる有機溶媒の10重量%程度以下が好ましく、0.1〜3重量%程度がさらに好ましい。   The said surfactant may be used independently and may use 2 or more types together. As the usage-amount of surfactant, about 10 weight% or less of the organic solvent to be used is preferable, and about 0.1 to 3 weight% is further more preferable.

<分散質となる液体をマイクロポア内を通し分散媒となる液体中に分散させる工程>
分散質となる液体をマイクロポア内を通し分散媒となる液体中に分散させる工程は、公知の膜乳化装置を用いることができる。本発明で用いる微細構造体を膜として用いる。分散質となる液体を加圧して、マイクロポア内を通す方法でもよいが、分散媒となる液体を減圧して分散質となる液体をマイクロポア内に通してもよく、加圧と減圧とを併用してもよい。加圧、減圧装置は公知の装置を用いることができる。加圧の場合、0.01〜10MPaが好ましい。この範囲であると本発明で用いる微細構造体を安定に分散質が通過できるからである。
分散させる工程は、常温で行ってもよいが、加熱してもよい。その場合温度は、30〜200℃が好ましく、40〜100℃がより好ましい。この理由は、加熱により分散質の表面エネルギーが向上し分散性がよくなるためであると推測している。
第1の流体、第2の流体のいずれの流体を攪拌してもよい。攪拌は、機械的攪拌、超音波攪拌、磁気的攪拌、気体挿入攪拌等のいずれを用いてもよい。
<Process for dispersing a liquid as a dispersoid in a liquid as a dispersion medium through the micropore>
A known membrane emulsification apparatus can be used for the step of dispersing the liquid as the dispersoid into the liquid as the dispersion medium through the micropores. The microstructure used in the present invention is used as a film. A method of pressurizing the liquid as the dispersoid and passing it through the micropores may be used, but the liquid as the dispersion medium may be depressurized and the liquid as the dispersoid may be passed through the micropores. You may use together. A known device can be used as the pressurization and decompression device. In the case of pressurization, 0.01 to 10 MPa is preferable. This is because within this range, the dispersoid can pass through the microstructure used in the present invention stably.
The step of dispersing may be performed at normal temperature, but may be heated. In that case, the temperature is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 40 to 100 ° C. The reason for this is presumed to be that the surface energy of the dispersoid is improved by heating and the dispersibility is improved.
Either the first fluid or the second fluid may be stirred. The stirring may be any of mechanical stirring, ultrasonic stirring, magnetic stirring, gas insertion stirring and the like.

<エマルションの沈殿化と形状補正>
有機溶媒中に形成した多数のエマルション粒子から微小球体を製造する方法としては、エマルション粒子を含む有機溶媒に該エマルション粒子を沈殿させることができるような沈殿剤を加え、粒子の前駆体である沈殿物を形成させ、この沈殿物を焼成して粒子を得る方法と、重合前の粒子原料を含むゾルを有機溶媒中でゾルのエマルション粒子としたのち、重合反応を促進させて前記ゾルのエマルション粒子をゲル化して沈殿させ、この沈殿物を乾燥して、焼成する方法とがある。後者の方法は、前者の方法に比べ、得られた無機質均一微小球体は不純物を含みにくい、微小球体における細孔の孔径のコントロールが容易となる、といったメリットがあり、このようにして得られた球体は、例えば液体クロマトグラフィー用の充填剤などの用途に適している。
<Emulsion precipitation and shape correction>
As a method for producing microspheres from a large number of emulsion particles formed in an organic solvent, a precipitating agent capable of precipitating the emulsion particles in an organic solvent containing the emulsion particles is added, and precipitation that is a precursor of the particles is performed. A method for obtaining particles by baking the precipitate, and forming a sol containing the raw material before polymerization into a sol emulsion particle in an organic solvent, and then promoting the polymerization reaction to increase the emulsion particle of the sol There is a method of gelling and precipitating, and drying and baking the precipitate. Compared to the former method, the latter method has the advantages that the obtained inorganic uniform microspheres are less likely to contain impurities and that the pore diameter of the microspheres can be easily controlled. The spheres are suitable for applications such as packing for liquid chromatography.

エマルション粒子を沈殿させることのできるような沈殿剤を含む水溶液としては、アルカリ土類金属のハロゲン化物、無機酸、有機酸、無機酸のアンモニウム塩、有機酸のアンモニウム塩およびアルカリ金属の炭酸塩からなる群より選ばれた少なくとも1種の水溶液であり、その具体例としては、重炭酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化カリウム、炭酸水素カリウム等の水溶液が挙げられるが、これによって限定されるものではない。上記水溶液は、0.05mol/L〜飽和濃度で使用することが好ましく、0.1〜2.0mol/Lで使用することがさらに好ましい。   Examples of aqueous solutions containing a precipitating agent capable of precipitating emulsion particles include alkaline earth metal halides, inorganic acids, organic acids, inorganic acid ammonium salts, organic acid ammonium salts, and alkali metal carbonates. At least one aqueous solution selected from the group consisting of, and specific examples thereof include aqueous solutions of ammonium bicarbonate, ammonium sulfate, potassium chloride, potassium bicarbonate, etc., but are not limited thereto. The aqueous solution is preferably used at a concentration of 0.05 mol / L to saturation, and more preferably 0.1 to 2.0 mol / L.

また、重合反応を促進させる方法としては、加熱する方法、重合促進剤を添加する方法、光を照射する方法などがある。   Examples of the method for promoting the polymerization reaction include a heating method, a method of adding a polymerization accelerator, and a method of irradiating light.

上記のようにして出来上がる、いわゆるナノエマルション方式により形成される微小球体の粒径の分布としては、分散質である第1の流体が抜けてくるマイクロポアの孔径が均一であるため、より単分散な粒径の微小球体が形成される。具体的には、マイクロポアの平均径、及び、アスペクト比により多少異なるが、球体径の分散が平均径の8%以内であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、3%以内であることが好ましい。   As the particle size distribution of the microspheres formed by the so-called nanoemulsion method completed as described above, the pore diameter of the micropores through which the first fluid as the dispersoid passes is uniform. Microspheres with a proper particle size are formed. Specifically, although it varies somewhat depending on the average diameter and aspect ratio of the micropores, the dispersion of the sphere diameter is preferably within 8% of the average diameter, more preferably 5% or less, and more preferably within 3%. It is preferable that

また、本発明により得られる微小球体は多数の細孔を有するものであるが、前記細孔の孔径を容易にコントロールするために、次のような手段を講じても構わない。すなわち、水溶性有機高分子化合物を加えた粒子原料含有水溶液(例えばシリカゾル)を、厚み方向に貫通し孔径がほぼ均一である貫通孔を有するとともに疎水性の表面を持つ微細構造体のマイクロポアを介して有機溶媒中に注入する。得られたゾルのエマルション粒子を、重合反応を促進させて(上記方法参照)ゲル化してゲル微粒子となし、該ゲル微粒子を水洗、乾燥、焼成して微小球体を得る。このようにすれば、前記微小球体における細孔の孔径を容易にコントロールでき、細孔の孔径がほぼ均一な多孔質SiO球状微粒子からなる無機質均一微小球体を得ることができる。 Moreover, although the microsphere obtained by the present invention has a large number of pores, the following means may be taken in order to easily control the pore diameter. That is, a micropore of a fine structure having a through-hole having a substantially uniform pore diameter and a hydrophobic surface penetrating a particle raw material-containing aqueous solution (for example, silica sol) to which a water-soluble organic polymer compound is added. Into the organic solvent. The obtained sol emulsion particles are gelated by promoting the polymerization reaction (see the above method) to form gel particles, and the gel particles are washed with water, dried and fired to obtain microspheres. In this way, the pore diameter of the microspheres can be easily controlled, and inorganic uniform microspheres composed of porous SiO 2 spherical fine particles having substantially uniform pore diameters can be obtained.

前記水溶性有機高分子化合物としては特に限定はなく、ポリエチレングリコール、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドンなどが挙げられる。水溶性有機高分子化合物を使用する場合の配合量としては特に限定はなく、重合前の粒子原料の重量の10〜500質量%であることが好ましい。   The water-soluble organic polymer compound is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene glycol, sodium polystyrene sulfonate, polyacrylic acid, polyacrylamine, polyethyleneimine, polyethylene oxide, and polyvinylpyrrolidone. The amount of the water-soluble organic polymer compound used is not particularly limited, and is preferably 10 to 500% by mass based on the weight of the particle raw material before polymerization.

本発明により製造された無機質均一微小球体は、既に述べた液体クロマトグラフィー用充填剤のほか、レーザードップラー流速計などによって行なう流体の計測に用いるトレーサー粒子、ガスクロマトグラフィー用の充填剤、液晶用スペーサとして使用することができる。   The inorganic uniform microspheres produced according to the present invention include the above-mentioned liquid chromatography filler, tracer particles used for fluid measurement performed by a laser Doppler velocimeter, gas chromatography filler, liquid crystal spacer Can be used as

また、除放性無機質マイクロカプセル壁材として芳香剤、染料、殺菌剤、殺虫剤、虫獣類の忌避剤、ビタミン剤、食品、栄養剤、医薬品、消臭剤、接着剤、液晶などを包含し、多くの分野に幅広く利用できる。   In addition, as a releasable inorganic microcapsule wall material, it includes fragrances, dyes, bactericides, insecticides, insect repellents, vitamins, foods, nutrients, pharmaceuticals, deodorants, adhesives, liquid crystals, etc. Can be widely used in many fields.

体質顔料として化粧料、塗料、プラスチック、インキ、及びフィルム等の付着防止剤等の分野にも利用できる。   As an extender, it can also be used in the fields of anti-adhesion agents such as cosmetics, paints, plastics, inks, and films.

顔料、染料などの着色物質を包含させて均一な着色微小球体とすることも可能であるために、化粧料、インキ、プラスチックの添加剤として優れた効果がある。磁気テープ並びに触媒としても優れた性能が期待される。   Since it is possible to include colored substances such as pigments and dyes to form uniform colored microspheres, it has an excellent effect as an additive for cosmetics, inks, and plastics. Excellent performance as a magnetic tape and catalyst is also expected.

以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されない。   The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.

[実施例1]
1.電解研磨処理
高純度アルミニウム基板(住友軽金属社製、純度99.99質量%、厚さ0.4mm)を、10cm四方の面積で陽極酸化処理できるようカットし、以下に示す組成の電解研磨液を用いて、電圧25V、液温度65℃、液流速3.0m/minの条件で電解研磨処理を行った。陰極はカーボン電極とし、電源は、GP0110−30R(高砂製作所社製)を用いた。また電解液の流速は渦式フローモニターFLM22−10PCW(AS ONE製)を用いて計測した。
[Example 1]
1. Electropolishing treatment A high-purity aluminum substrate (manufactured by Sumitomo Light Metal Co., Ltd., purity 99.99 mass%, thickness 0.4 mm) was cut so that it could be anodized in an area of 10 cm square, and an electropolishing liquid having the composition shown below was prepared. The electrolytic polishing treatment was performed under the conditions of a voltage of 25 V, a liquid temperature of 65 ° C., and a liquid flow rate of 3.0 m / min. The cathode was a carbon electrode, and GP0110-30R (manufactured by Takasago Seisakusho) was used as the power source. The flow rate of the electrolyte was measured using a vortex flow monitor FLM22-10PCW (manufactured by AS ONE).

<電解研磨液組成>
・85質量%リン酸(和光純薬社製試薬) 660mL
・純水 160mL
・硫酸 150mL
・エチレングリコール 30mL
<Electrolytic polishing liquid composition>
-660 mL of 85% phosphoric acid (reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・ Pure water 160mL
・ Sulfuric acid 150mL
・ Ethylene glycol 30mL

2.陽極酸化によるマイクロポア形成処理
上記で得られた研磨処理後のサンプルを、0.30mol/L硫酸の電解液で、電圧25V、液温度15℃、液流速3.0m/minの条件で1時間陽極酸化処理した。さらに得られたサンプルを、0.5mol/Lリン酸の混合水溶液を用いて40℃の条件で20分間浸漬して脱膜処理した。
この処理を4回繰り返した後、0.30mol/L硫酸の電解液で、電圧25V、液温度15℃、液流速3.0m/minの条件で5時間再陽極酸化処理し、0.5mol/Lリン酸の混合水溶液を用いて40℃の条件で20分間浸漬して脱膜処理し、図1に示す、アルミニウム基板12a表面に、マイクロポア16aが直管状で且つハニカム状に配列された陽極酸化皮膜14aを形成した。
なお、陽極酸化処理、再陽極酸化処理共に、陰極はステンレス電極とし、電源は、GP0110−30R(高砂製作所社製)を用いた。また、冷却装置としては、NeoCool BD36(ヤマト科学社製)、かくはん加温装置としてペアスターラー PS−100(EYELA社製)を用いた。電解液の流速は渦式フローモニターFLM22−10PCW(AS ONE製)を用いて計測した。
2. Micropore formation treatment by anodic oxidation The sample obtained above after polishing is treated with an electrolyte of 0.30 mol / L sulfuric acid for 1 hour under conditions of a voltage of 25 V, a liquid temperature of 15 ° C., and a liquid flow rate of 3.0 m / min. Anodized. Furthermore, the obtained sample was immersed for 20 minutes under a condition of 40 ° C. using a mixed aqueous solution of 0.5 mol / L phosphoric acid to remove the film.
After this treatment was repeated four times, re-anodization treatment was performed for 5 hours with an electrolyte solution of 0.30 mol / L sulfuric acid at a voltage of 25 V, a liquid temperature of 15 ° C., and a liquid flow rate of 3.0 m / min. An anode in which micropores 16a are arranged in the form of a straight tube and a honeycomb on the surface of an aluminum substrate 12a shown in FIG. 1 by dipping for 20 minutes under a condition of 40 ° C. using a mixed aqueous solution of L phosphoric acid. An oxide film 14a was formed.
In both the anodizing treatment and the re-anodizing treatment, a stainless steel electrode was used as the cathode, and GP0110-30R (manufactured by Takasago Seisakusho) was used as the power source. Further, NeoCool BD36 (manufactured by Yamato Kagaku Co.) was used as the cooling device, and Pear Stirrer PS-100 (manufactured by EYELA) was used as the stirring and heating device. The flow rate of the electrolyte was measured using a vortex flow monitor FLM22-10PCW (manufactured by AS ONE).

3.アルミニウム除去処理
上記で得られたサンプルを、2mol/L塩化水銀水溶液を用いて、20℃、3時間浸漬させ、アルミニウム基板12bを溶解して除去し、図2に示すマイクロポア16dを有する陽極酸化皮膜14dからなる微細構造体を作成した。
3. Aluminum removal treatment The sample obtained above was immersed in a 2 mol / L mercury chloride aqueous solution at 20 ° C. for 3 hours to dissolve and remove the aluminum substrate 12b, and anodized with the micropores 16d shown in FIG. A fine structure made of the film 14d was prepared.

4.マイクロポア貫通処理
上記で得られたサンプルを、5質量%リン酸を用いて、30℃、30分間浸漬処理し、マイクロポアを貫通させて、図3に示す、マイクロポア貫通孔16を有する陽極酸化皮膜14からなる微細構造体を作成した。
4). Micropore penetration treatment The sample obtained above was immersed in 30% at 30 ° C. using 5% by mass phosphoric acid to penetrate the micropore, and the anode having the micropore penetration hole 16 shown in FIG. A fine structure made of the oxide film 14 was prepared.

5.加熱処理
上記で得られた図3に示す微細構造体を、加重2.0g/cm温度400℃の条件下で1時間加熱処理を施し、実施例1のマイクロポアを有する微細構造体を得た。
5). Heat treatment The fine structure shown in FIG. 3 obtained above was subjected to heat treatment for 1 hour under the condition of a load of 2.0 g / cm 2 and a temperature of 400 ° C. to obtain a fine structure having the micropore of Example 1. It was.

6.エマルションの作製
上記で得られたマイクロポアを有する微細構造体を乳化膜として、図4に示すような乳化装置に装着し、珪酸ナトリウム4%水溶液を、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレート20g/Lのヘキサン溶液800mlの中にシリンジポンプを用いて圧入した。圧入時の条件は、圧入量毎分1g/cm、温度25℃であった。これにより、溶液中に多数のエマルション粒子が形成した。
6). Preparation of Emulsion The fine structure having micropores obtained above was used as an emulsifying film and mounted in an emulsifying apparatus as shown in FIG. 4, and a 4% aqueous solution of sodium silicate was added to polyoxyethylene (20) sorbitan trioleate 20 g / It was press-fitted into a hexane solution of L using a syringe pump. The conditions at the time of press-fitting were 1 g / cm 2 per minute and a temperature of 25 ° C. This formed a large number of emulsion particles in the solution.

ここで、図4に示した装置を簡単に説明する。符号30は、定量シリンジポンプ部である。この定量シリンジポンプ部30の先端部にマイクロポア貫通孔を有する微細構造体32が装着されている。符号34は、前記マイクロポア貫通孔を有する微細構造体32を支持するための支持網である。符号36は、筒状の反応容器であって、前記定量シリンジポンプ部30と連結するものである。符号20は、送入管であって、定量ポンプ22により有機溶媒ビーカー24中の有機溶媒25を前記反応容器36の中に供給することができる。しかるに、粒子原料を含有する水溶液31を、前記定量シリンジポンプ部30により、定量的に反応容器36内の有機溶媒25に注入することができる。多数のエマルション粒子が形成した反応容器36内の有機溶媒は、送出管26により再度有機溶媒ビーカー24に戻されることになる。用いた微細構造体の厚さは、いずれも70μmであった。   Here, the apparatus shown in FIG. 4 will be briefly described. Reference numeral 30 denotes a metered syringe pump unit. A fine structure 32 having a micropore through hole is attached to the tip of the metered syringe pump unit 30. Reference numeral 34 denotes a support net for supporting the microstructure 32 having the micropore through hole. Reference numeral 36 denotes a cylindrical reaction container that is connected to the metering syringe pump unit 30. Reference numeral 20 denotes an inlet tube, which can supply the organic solvent 25 in the organic solvent beaker 24 into the reaction vessel 36 by the metering pump 22. However, the aqueous solution 31 containing the particle raw material can be quantitatively injected into the organic solvent 25 in the reaction vessel 36 by the quantitative syringe pump unit 30. The organic solvent in the reaction vessel 36 in which a large number of emulsion particles are formed is returned again to the organic solvent beaker 24 by the delivery pipe 26. The thickness of the microstructure used was 70 μm.

多数のエマルション粒子が形成した溶液を、予め溶解しておいた1.5mol/Lの重炭酸アンモニウム溶液1Lに加えると、次第に水不溶性の沈殿物が形成しだした。その後、2時間放置し、濾過分離し、水洗、メタノール洗浄後、110℃で24時間乾燥した。こうしてシリカ微小球体(ナノエマルション)を得た。   When a solution in which a large number of emulsion particles were formed was added to 1 L of a 1.5 mol / L ammonium bicarbonate solution that had been dissolved beforehand, a water-insoluble precipitate gradually formed. Thereafter, the mixture was left for 2 hours, separated by filtration, washed with water, washed with methanol, and dried at 110 ° C. for 24 hours. Thus, silica microspheres (nanoemulsion) were obtained.

得られたシリカ微小球体(ナノエマルション)は、平均粒子径は70〜72nmの範囲内に体積基準で99%が入り、平均粒子径は71nmであった。径の分散は、2.6%であった。   The obtained silica microspheres (nanoemulsion) had an average particle diameter of 99% on a volume basis in the range of 70 to 72 nm, and the average particle diameter was 71 nm. The diameter dispersion was 2.6%.

[実施例2]
上記、2.陽極酸化によるマイクロポア形成処理において、電解液を0.50mol/Lとし、電圧を40Vとした以外は、実施例1と同じ方法により実施例2のシリカ微小球体(ナノエマルション)を得た。
[Example 2]
2. The silica microspheres (nanoemulsion) of Example 2 were obtained in the same manner as in Example 1 except that in the micropore formation process by anodization, the electrolytic solution was 0.50 mol / L and the voltage was 40V.

得られたシリカ微小球体(ナノエマルション)は、平均粒子径は111〜107nmの範囲内に体積基準で99%が入り、平均粒子径は109nmであった。径の分散は、2.9%であった。   The obtained silica microspheres (nanoemulsion) had an average particle diameter of 99% on a volume basis within a range of 111 to 107 nm, and the average particle diameter was 109 nm. The diameter dispersion was 2.9%.

[比較例1]
上記、2.陽極酸化によるマイクロポア形成処理のうち、0.30mol/L硫酸の電解液で、電圧25V、液温度15℃、液流速3.0m/minの条件で1時間陽極酸化処理、さらに得られたサンプルを、0.5mol/Lリン酸の混合水溶液を用いて40℃の条件で20分間浸漬して脱膜処理の4回繰り返し処理を省略した以外は、実施例1と同様の方法で比較例1のシリカ微小球体(ナノエマルション)を得た。
[Comparative Example 1]
2. Among the micropore formation treatment by anodization, an anodization treatment was performed for 1 hour with an electrolyte solution of 0.30 mol / L sulfuric acid at a voltage of 25 V, a liquid temperature of 15 ° C., and a liquid flow rate of 3.0 m / min. Comparative Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the mixture was immersed in a 0.5 mol / L phosphoric acid aqueous solution at 40 ° C. for 20 minutes and the four times of film removal treatment were omitted. Silica microspheres (nanoemulsion) were obtained.

得られたシリカ微小球体(ナノエマルション)は、平均粒子径は82〜48nmの範囲内に体積基準で99%が入り、平均粒子径は65nmであった。径の分散は、12.3%であった。   The obtained silica microspheres (nanoemulsion) had an average particle size in the range of 82 to 48 nm, 99% by volume, and an average particle size of 65 nm. The diameter dispersion was 12.3%.

また、実施例1、2、及び、比較例1のサンプルの表面写真(倍率20000倍)をFE−SEMにより撮影し、1μm×1μmの視野で任意のマイクロポア300個について、平均径および径の分散を下記式により求め、分散/平均径を求めた。結果を表1に示す。
平均径:μx=(1/n)ΣXi
分散:σ2=(1/n)(ΣXi2)−μx 2
分散/平均径=σ/μx
ここでXiは、1μm2の範囲で測定された1個のマイクロポアのポア径である。
Moreover, the surface photograph (magnification 20000 times) of the sample of Examples 1, 2, and the comparative example 1 was image | photographed with FE-SEM, and about average micropores and diameter of 300 arbitrary micropores in a 1 micrometer x 1 micrometer visual field. The dispersion was determined by the following formula, and the dispersion / average diameter was determined. The results are shown in Table 1.
Average diameter: μ x = (1 / n) ΣXi
Dispersion: σ 2 = (1 / n) (ΣXi 2 ) −μ x 2
Dispersion / average diameter = σ / μ x
Here, Xi is the pore diameter of one micropore measured in the range of 1 μm 2 .

また、実施例1、2、及び、比較例1のサンプルについて、FE−SEMによる表面写真(倍率20000倍)の1μm×1μmの視野で任意のマイクロポア300個を用いて、下記式(1)で定義される規則化度を求めた。結果を表1に示す。
規則化度(%)=B/A×100 (1)
上記式(1)中、Aは、測定範囲におけるマイクロポアの全数を表す。Bは、一のマイクロポアの重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に前記一のマイクロポア以外のマイクロポアの重心を6個含むことになる前記一のマイクロポアの測定範囲における数を表す。
For the samples of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, 300 micropores were used in the 1 μm × 1 μm field of view of the surface photograph (magnification 20000 times) by FE-SEM, and the following formula (1) The degree of ordering defined by is obtained. The results are shown in Table 1.
Ordering degree (%) = B / A × 100 (1)
In the above formula (1), A represents the total number of micropores in the measurement range. B is centered on the center of gravity of one micropore, and when a circle with the shortest radius inscribed in the edge of another micropore is drawn, the center of gravity of the micropores other than the one micropore is inside the circle. This represents the number in the measurement range of the one micropore to be included.

また、実施例1、2、及び、比較例1のサンプルについて、FE−SEMによる破断面写真(倍率1000倍)の100μm×100μmの視野、及び、倍率20000倍)の1μm×1μmの視野で、マイクロポアを観察し、その平均アスペクト比を求めた。結果を表1に示す。   Moreover, about the sample of Example 1, 2, and the comparative example 1, with a 1 micrometer x 1 micrometer visual field of a 100 micrometer x 100 micrometer field of view of a fractured surface photograph (magnification 1000 times) by FE-SEM, and a magnification of 20000 times, The micropores were observed and the average aspect ratio was determined. The results are shown in Table 1.

なお、実施例1で用いた微細構造体をあらかじめナトリウムケイ酸塩(SiO2の含有量は、5質量%)が溶解している水溶液に直接浸せき処理したものを用いて、ナノエマルションを製造した場合は、水和による孔の封孔が抑止されるため未処理の微細構造体を用いた場合より長時間の使用が可能であった。 In Examples The sodium silicate fine structure used in 1 (SiO 2 content is 5 mass%) with those directly dipped in an aqueous solution in which is dissolved to produce a nanoemulsion In this case, since the pore sealing due to hydration was suppressed, it could be used for a longer time than when an untreated microstructure was used.

[実施例3]
上記、2.陽極酸化によるマイクロポア形成処理において、電解液を0.45mol/Lシュウ酸と0.03mol/Lりん酸とし、電圧を55Vとした以外は、実施例1と同じ方法により実施例3のシリカ微小球体(ナノエマルション)を得た。
[Example 3]
2. In the micropore formation process by anodic oxidation, the silica microparticles of Example 3 were obtained by the same method as Example 1 except that the electrolyte was 0.45 mol / L oxalic acid and 0.03 mol / L phosphoric acid and the voltage was 55 V. A sphere (nanoemulsion) was obtained.

得られたシリカ微小球体(ナノエマルション)は、平均粒子径は135〜138nmの範囲内に体積基準で99%が入り、平均粒子径は137nmであった。径の分散は、2.5%であった。   The obtained silica microspheres (nanoemulsion) had an average particle size of 99% on a volume basis within a range of 135 to 138 nm, and the average particle size was 137 nm. The diameter dispersion was 2.5%.

[実施例4]
上記、2.陽極酸化によるマイクロポア形成処理において、電解液を0.25mol/L硫酸とし、電圧を16Vとした以外は、実施例1と同じ方法により実施例4のシリカ微小球体(ナノエマルション)を得た。
[Example 4]
2. In the micropore formation process by anodic oxidation, silica microspheres (nanoemulsion) of Example 4 were obtained by the same method as Example 1 except that the electrolytic solution was 0.25 mol / L sulfuric acid and the voltage was 16V.

得られたシリカ微小球体(ナノエマルション)は、平均粒子径は42〜44nmの範囲内に体積基準で99%が入り、平均粒子径は43nmであった。径の分散は、2.9%であった。   The obtained silica microspheres (nanoemulsion) had an average particle size of 99% on a volume basis within the range of 42 to 44 nm, and the average particle size was 43 nm. The diameter dispersion was 2.9%.

Figure 2009028635
Figure 2009028635

図1は、陽極酸化処理後の状態を示した部分断面図であり、(A)陽極酸化処理後、(B)脱膜処理後、(C)再陽極酸化処理後、(D)脱膜処理後の状態を示す。FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a state after anodizing treatment, (A) after anodizing treatment, (B) after film removal treatment, (C) after reanodization treatment, and (D) film removal treatment. Shown later. 図2は、アルミニウム除去処理後の状態を示した部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a state after the aluminum removal treatment. 図3は、マイクロポアの貫通孔を示した部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the through hole of the micropore. 図4は、エマルション製造装置を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing an emulsion production apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1、2、4、5、7、8 マイクロポア
3、6、9 円
12a、12b:アルミニウム基板
14、14a、14b、14c、14d:陽極酸化皮膜
16a、16b、16c、16d:マイクロポア
16:マイクロポア貫通孔
20:送入管
22:定量ポンプ
24:有機溶媒ビーカー
25:有機溶媒
30:定量シリンジポンプ部
31:粒子原料を含有する水溶液
32:マイクロポア貫通孔を有する微細構造体
34:32を支持するための支持網
36:反応容器
1, 2, 4, 5, 7, 8 Micropores 3, 6, 9 Circles 12a, 12b: Aluminum substrates 14, 14a, 14b, 14c, 14d: Anodized films 16a, 16b, 16c, 16d: Micropores 16: Micropore through-hole 20: Inlet tube 22: Metering pump 24: Organic solvent beaker 25: Organic solvent 30: Metering syringe pump unit 31: Aqueous solution containing particle raw material 32: Micro structure 34:32 having micropore through-hole Support network 36 for supporting the reaction vessel

Claims (4)

アルミニウムまたはアルミニウム合金を陽極酸化して得られたマイクロポア径の分散が平均径の3%以内であるマイクロポア貫通孔を有する微細構造体を介し、
一方の側に分散質となる液体、他方の側に分散媒となる液体を配置し、
前記分散質となる液体を、前記マイクロポア内を通し、分散媒となる液体中に分散させるナノエマルションの製造方法。
Through a microstructure having micropore through-holes in which the dispersion of micropore diameter obtained by anodizing aluminum or aluminum alloy is within 3% of the average diameter,
Place the liquid that becomes the dispersoid on one side, the liquid that becomes the dispersion medium on the other side,
A method for producing a nanoemulsion, wherein the liquid as the dispersoid passes through the micropores and is dispersed in the liquid as a dispersion medium.
前記分散質となる液体を、加圧して、前記マイクロポア内を通す請求項1の製造方法。   The method according to claim 1, wherein the liquid as the dispersoid is pressurized and passed through the micropores. 前記マイクロポアのアスペクト比が平均値で10以上10000未満であることを特徴とする、請求項1または2に記載のナノエマルションの製造方法。   The method for producing a nanoemulsion according to claim 1 or 2, wherein the aspect ratio of the micropore is an average value of 10 or more and less than 10,000. 前記マイクロポアについて、下記式(1)により定義される規則化度が50%以上である、請求項1〜3のいずれかに記載のナノエマルションの製造方法。
規則化度(%)=B/A×100 (1)
上記式(1)中、Aは、測定範囲におけるマイクロポアの全数を表す。Bは、一のマイクロポアの重心を中心とし、他のマイクロポアの縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に前記一のマイクロポア以外のマイクロポアの重心を6個含むことになる前記一のマイクロポアの測定範囲における数を表す。
The manufacturing method of the nanoemulsion in any one of Claims 1-3 whose degree of ordering defined by following formula (1) is 50% or more about the said micropore.
Ordering degree (%) = B / A × 100 (1)
In the above formula (1), A represents the total number of micropores in the measurement range. B is centered on the center of gravity of one micropore, and when a circle with the shortest radius inscribed in the edge of another micropore is drawn, the center of gravity of the micropores other than the one micropore is inside the circle. This represents the number in the measurement range of the one micropore to be included.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009178699A (en) * 2008-02-01 2009-08-13 Kanagawa Acad Of Sci & Technol Method for producing flocculated particles
JP2009178698A (en) * 2008-02-01 2009-08-13 Kanagawa Acad Of Sci & Technol Monodisperse emulsion produced by membrane emulsification method, method for producing the same and method for producing polymer fine particle and composite particle by using the method
JP2010284605A (en) * 2009-06-12 2010-12-24 Central Res Inst Of Electric Power Ind Apparatus and method for preparing and injecting emulsion and method of mining methane hydrate
CN102605402A (en) * 2012-03-28 2012-07-25 东南大学 Preparation method of wear-resistant toughened composite ceramic layer on surface of aluminum alloy product
CN106596752A (en) * 2016-11-11 2017-04-26 中节能万润股份有限公司 Segregation analysis method for liquid crystal intermediate hexahydrobenzaldehyde and cis-trans isomer of derivative of hexahydrobenzaldehyde

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009178699A (en) * 2008-02-01 2009-08-13 Kanagawa Acad Of Sci & Technol Method for producing flocculated particles
JP2009178698A (en) * 2008-02-01 2009-08-13 Kanagawa Acad Of Sci & Technol Monodisperse emulsion produced by membrane emulsification method, method for producing the same and method for producing polymer fine particle and composite particle by using the method
JP2010284605A (en) * 2009-06-12 2010-12-24 Central Res Inst Of Electric Power Ind Apparatus and method for preparing and injecting emulsion and method of mining methane hydrate
CN102605402A (en) * 2012-03-28 2012-07-25 东南大学 Preparation method of wear-resistant toughened composite ceramic layer on surface of aluminum alloy product
CN106596752A (en) * 2016-11-11 2017-04-26 中节能万润股份有限公司 Segregation analysis method for liquid crystal intermediate hexahydrobenzaldehyde and cis-trans isomer of derivative of hexahydrobenzaldehyde

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