JP2009256131A - Inorganic oxide particle, inorganic oxide particle dispersion, and production method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新規な無機酸化物粒子に関する。また、本発明は、新規な無機酸化物粒子分散体に関する。また、本発明は、新規な無機酸化物粒子の製造方法に関する。また、本発明は、新規な無機酸化物粒子分散体の製造方法に関する。 The present invention relates to novel inorganic oxide particles. The present invention also relates to a novel inorganic oxide particle dispersion. The present invention also relates to a novel method for producing inorganic oxide particles. The present invention also relates to a method for producing a novel inorganic oxide particle dispersion.
ナノ粒子は液相にて合成する方法や固体を粉砕して得る方法、また、気相から合成する方法など様々な手法により製造されている。これらナノ粒子は分散して使用されることにより製品の性能が向上する。そこで、様々な分散手法が検討されている。 Nanoparticles are produced by various methods such as a method of synthesizing in a liquid phase, a method of pulverizing a solid, and a method of synthesizing from a gas phase. When these nanoparticles are used in a dispersed state, the performance of the product is improved. Therefore, various dispersion methods are being studied.
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例えば、ビーズミルにて微粒子を表面修飾し、微粒子の分散溶液を製造する方法が報告されている(特許文献1参照)。
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For example, a method has been reported in which fine particles are surface-modified with a bead mill to produce a fine particle dispersion (see Patent Document 1).
また、微粒子にビーズミルにて表面修飾を行ったあと、溶液を加熱し粒子を乾燥させ、得られた粒子を再びビーズミルに投入し粉砕して均一分散したスラリーを得ることが報告されている(特許文献2参照)。 In addition, after surface modification of fine particles with a bead mill, it is reported that the solution is heated to dry the particles, and the obtained particles are put into the bead mill again and pulverized to obtain a uniformly dispersed slurry (patent) Reference 2).
また、水中にて微小粒子(一次粒子径15nm)をビーズミルにて粒子一個の大きさまで分散させる方法が報告されている(非特許文献1参照)。 In addition, a method of dispersing fine particles (primary particle size of 15 nm) in water to a size of one particle in a bead mill has been reported (see Non-Patent Document 1).
一方、カップリング剤を凝集粒子に反応させることが報告されている(非特許文献2参照)。 On the other hand, it has been reported that a coupling agent reacts with aggregated particles (see Non-Patent Document 2).
なお、発明者は、本発明に関連する技術内容を開示している(非特許文献3参照。)。これは、特許法第30条第1項を適用できるものと考えられる。 The inventor has disclosed the technical contents related to the present invention (see Non-Patent Document 3). This is considered to be applicable to Patent Act Article 30 (1).
上述したように、ビーズミルにて微粒子を表面修飾し、微粒子の分散溶液を製造している(特許文献1参照)。しかし、分散溶液の安定性についての検討は全くなされていない。 As described above, the surface of fine particles is modified by a bead mill to produce a fine particle dispersion (see Patent Document 1). However, the stability of the dispersion solution has not been studied at all.
また、微粒子にビーズミルにて表面修飾を行ったあと、溶液を加熱し粒子を乾燥させ、得られた粒子を再びビーズミルに投入し粉砕して均一分散したスラリーを得ることが報告されている(特許文献2参照)。しかし、この手法では、均一分散したスラリーを得るために2段階の処理が必要である。さらに、得られた分散溶液の安定性についての検討は全くなされていない。 In addition, after surface modification of fine particles with a bead mill, it is reported that the solution is heated to dry the particles, and the obtained particles are put into the bead mill again and pulverized to obtain a uniformly dispersed slurry (patent) Reference 2). However, this method requires two stages of processing in order to obtain a uniformly dispersed slurry. Furthermore, no investigation has been made on the stability of the resulting dispersion.
また、水中にて微小粒子(一次粒子径15nm)をビーズミルにて粒子一個の大きさまで分散させる方法が報告されている(非特許文献1参照)。しかし、粒子には表面修飾を施さないため、粒子一個の大きさまで分散した後は、再び凝集する傾向が見られ、分散安定性に問題がある。 In addition, a method of dispersing fine particles (primary particle size of 15 nm) in water to a size of one particle in a bead mill has been reported (see Non-Patent Document 1). However, since the particles are not surface-modified, there is a problem in dispersion stability because the particles tend to aggregate again after being dispersed to the size of one particle.
一方、カップリング剤を凝集粒子に反応させることが報告されている(非特許文献2参照)。しかし、一次粒子まで微細化した分散溶液の製造に関する内容の記述はない。 On the other hand, it has been reported that a coupling agent reacts with aggregated particles (see Non-Patent Document 2). However, there is no description of the contents relating to the production of the dispersion solution refined to primary particles.
そのため、このような課題を解決する、新規な無機酸化物粒子、及び新規な無機酸化物粒子分散体の開発が望まれている。
また、新規な無機酸化物粒子の製造方法、及び新規な無機酸化物粒子分散体の製造方法の開発が望まれている。
Therefore, development of novel inorganic oxide particles and novel inorganic oxide particle dispersions that solve such problems is desired.
In addition, development of a novel method for producing inorganic oxide particles and a novel method for producing inorganic oxide particle dispersions are desired.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、新規な無機酸化物粒子を提供することを目的とする。また、本発明は、新規な無機酸化物粒子分散体を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing a novel inorganic oxide particle. Another object of the present invention is to provide a novel inorganic oxide particle dispersion.
また、本発明は、新規な無機酸化物粒子の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、新規な無機酸化物粒子分散体の製造方法を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a novel method for producing inorganic oxide particles. Moreover, an object of this invention is to provide the manufacturing method of a novel inorganic oxide particle dispersion.
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の無機酸化物粒子は、無機酸化物からなる粒子の表面に表面修飾剤が存在し、50%粒径が8.9〜545nmの範囲内にある。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object of the present invention, the inorganic oxide particles of the present invention have a surface modifier on the surface of the particles made of the inorganic oxide, and the 50% particle size is in the range of 8.9 to 545 nm. Is in.
ここで、限定されるわけではないが、無機酸化物は、Si,Ti,W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Cr, Pb, Mnから選ばれるいずれか1種の酸化物、またはいずれか2種以上の組み合わせの酸化物であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、表面修飾剤は、カップリング剤または界面活性剤であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、カップリング剤は、次の一般式で表される化合物であることが好ましい。SiRx(OR’)4-xこの一般式において、R は、ビニル基;アリル基;3-グリシドキシプロピル基;2-(3 ,4エポキシシクロヘキシル)エチル基;3-アクリロキシプロピル基;3-メタクリロプロピル基;スチリル基;3-アミノプロピル基;N-2(アミノエチル)3-アミノプロピル基;N-フェニル-3-アミノプロピル基;炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基から選択された1種または2種以上である。また、この一般式において、R’は、炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基、メチルカルボキシ基から選択された1種または2種以上である。また、限定されるわけではないが、界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤などから選ばれるいずれか1種、またはいずれか2種以上の組み合わせであることが好ましい。また、限定されるわけではないが、80%粒径が16〜982nmの範囲内にあることが好ましい。また、限定されるわけではないが、粒子単位表面積あたりに反応した表面修飾剤の量は3.0〜8.0μmol/m2の範囲内にあることが好ましい。
Here, although not limited, inorganic oxides include Si, Ti, W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, It is preferably any one oxide selected from Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Cr, Pb, and Mn, or an oxide of any combination of two or more. Moreover, although not necessarily limited, it is preferable that a surface modifier is a coupling agent or surfactant. Moreover, although not necessarily limited, it is preferable that a coupling agent is a compound represented by the following general formula. SiR x (OR ′) 4-x In this general formula,
本発明の無機酸化物粒子分散体は、無機酸化物からなる粒子の表面に表面修飾剤が存在し、50%粒径が8.9〜545nmの範囲内にある無機酸化物粒子を含有するものである。 The inorganic oxide particle dispersion of the present invention contains inorganic oxide particles in which a surface modifier is present on the surface of particles made of an inorganic oxide and the 50% particle size is in the range of 8.9 to 545 nm. .
ここで、限定されるわけではないが、無機酸化物は、Si,Ti,W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Cr, Pb, Mnから選ばれるいずれか1種の酸化物、またはいずれか2種以上の組み合わせの酸化物であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、表面修飾剤は、カップリング剤または界面活性剤であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、カップリング剤は、次の一般式で表される化合物であることが好ましい。SiRx(OR’)4-xこの一般式において、R は、ビニル基;アリル基;3-グリシドキシプロピル基;2-(3 ,4エポキシシクロヘキシル)エチル基;3-アクリロキシプロピル基;3-メタクリロプロピル基;スチリル基;3-アミノプロピル基;N-2(アミノエチル)3-アミノプロピル基;N-フェニル-3-アミノプロピル基;炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基から選択された1種または2種以上である。また、この一般式において、R’は、炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基、メチルカルボキシ基から選択された1種または2種以上である。また、限定されるわけではないが、界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤などから選ばれるいずれか1種、またはいずれか2種以上の組み合わせであることが好ましい。また、限定されるわけではないが、80%粒径が16〜982nmの範囲内にあることが好ましい。また、限定されるわけではないが、粒子単位表面積あたりに反応した表面修飾剤の量は3.0〜8.0μmol/m2の範囲内にあることが好ましい。
Here, although not limited, inorganic oxides include Si, Ti, W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, It is preferably any one oxide selected from Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Cr, Pb, and Mn, or an oxide of any combination of two or more. Moreover, although not necessarily limited, it is preferable that a surface modifier is a coupling agent or surfactant. Moreover, although not necessarily limited, it is preferable that a coupling agent is a compound represented by the following general formula. SiR x (OR ′) 4-x In this general formula,
本発明の無機酸化物粒子の製造方法は、無機酸化物からなる粒子と、表面修飾剤を含む溶液を湿式媒体ミルで撹拌する方法である。 The method for producing inorganic oxide particles according to the present invention is a method in which particles comprising an inorganic oxide and a solution containing a surface modifier are stirred by a wet medium mill.
ここで、限定されるわけではないが、無機酸化物は、Si,Ti,W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Cr, Pb, Mnから選ばれるいずれか1種の酸化物、またはいずれか2種以上の組み合わせの酸化物であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、表面修飾剤は、カップリング剤または界面活性剤であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、カップリング剤は、次の一般式で表される化合物であることが好ましい。SiRx(OR’)4-xこの一般式において、R は、ビニル基;アリル基;3-グリシドキシプロピル基;2-(3 ,4エポキシシクロヘキシル)エチル基;3-アクリロキシプロピル基;3-メタクリロプロピル基;スチリル基;3-アミノプロピル基;N-2(アミノエチル)3-アミノプロピル基;N-フェニル-3-アミノプロピル基;炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基から選択された1種または2種以上である。また、この一般式において、R’は、炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基、メチルカルボキシ基から選択された1種または2種以上である。また、限定されるわけではないが、界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤などから選ばれるいずれか1種、またはいずれか2種以上の組み合わせであることが好ましい。また、限定されるわけではないが、水の添加において、カップリング剤に含まれるアルコキシ基のモル数に対する水のモル数の比は、0.1〜5の範囲内にあることが好ましい。また、限定されるわけではないが、湿式媒体ミルは、ビーズミルであることが好ましい。
Here, although not limited, inorganic oxides include Si, Ti, W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, It is preferably any one oxide selected from Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Cr, Pb, and Mn, or an oxide of any combination of two or more. Moreover, although not necessarily limited, it is preferable that a surface modifier is a coupling agent or surfactant. Moreover, although not necessarily limited, it is preferable that a coupling agent is a compound represented by the following general formula. SiR x (OR ′) 4-x In this general formula,
本発明の無機酸化物粒子分散体の製造方法は、無機酸化物からなる粒子と、表面修飾剤を含む溶液を湿式媒体ミルで撹拌する方法である。 The method for producing an inorganic oxide particle dispersion according to the present invention is a method in which particles comprising an inorganic oxide and a solution containing a surface modifier are stirred by a wet medium mill.
ここで、限定されるわけではないが、無機酸化物は、Si,Ti,W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Cr, Pb, Mnから選ばれるいずれか1種の酸化物、またはいずれか2種以上の組み合わせの酸化物であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、表面修飾剤は、カップリング剤または界面活性剤であることが好ましい。また、限定されるわけではないが、カップリング剤は、次の一般式で表される化合物であることが好ましい。SiRx(OR’)4-xこの一般式において、R は、ビニル基;アリル基;3-グリシドキシプロピル基;2-(3 ,4エポキシシクロヘキシル)エチル基;3-アクリロキシプロピル基;3-メタクリロプロピル基;スチリル基;3-アミノプロピル基;N-2(アミノエチル)3-アミノプロピル基;N-フェニル-3-アミノプロピル基;炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基から選択された1種または2種以上である。また、この一般式において、R’は、炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基、メチルカルボキシ基から選択された1種または2種以上である。また、限定されるわけではないが、界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤などから選ばれるいずれか1種、またはいずれか2種以上の組み合わせであることが好ましい。また、限定されるわけではないが、水の添加において、カップリング剤に含まれるアルコキシ基のモル数に対する水のモル数の比は、0.1〜5の範囲内にあることが好ましい。また、限定されるわけではないが、湿式媒体ミルは、ビーズミルであることが好ましい。
Here, although not limited, inorganic oxides include Si, Ti, W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, It is preferably any one oxide selected from Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Cr, Pb, and Mn, or an oxide of any combination of two or more. Moreover, although not necessarily limited, it is preferable that a surface modifier is a coupling agent or surfactant. Moreover, although not necessarily limited, it is preferable that a coupling agent is a compound represented by the following general formula. SiR x (OR ′) 4-x In this general formula,
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。 The present invention has the following effects.
本発明の無機酸化物粒子は、無機酸化物からなる粒子の表面に表面修飾剤が存在し、50%粒径が8.9〜545nmの範囲内にあるので、新規な無機酸化物粒子を提供することができる。 The inorganic oxide particles of the present invention provide a novel inorganic oxide particle because the surface modifier is present on the surface of the particle made of the inorganic oxide and the 50% particle size is in the range of 8.9 to 545 nm. Can do.
本発明の無機酸化物粒子分散体は、無機酸化物からなる粒子の表面に表面修飾剤が存在し、50%粒径が8.9〜545nmの範囲内にある無機酸化物粒子を含有するので、新規な無機酸化物粒子分散体を提供することができる。 The inorganic oxide particle dispersion of the present invention has a surface modifier on the surface of particles made of an inorganic oxide and contains inorganic oxide particles having a 50% particle size in the range of 8.9 to 545 nm. An inorganic oxide particle dispersion can be provided.
本発明の無機酸化物粒子の製造方法は、無機酸化物からなる粒子と、表面修飾剤を含む溶液を湿式媒体ミルで撹拌するので、新規な無機酸化物粒子の製造方法を提供することができる。 In the method for producing inorganic oxide particles according to the present invention, the particles comprising the inorganic oxide and the solution containing the surface modifier are stirred by a wet medium mill, so that a novel method for producing inorganic oxide particles can be provided. .
本発明の無機酸化物粒子分散体の製造方法は、無機酸化物からなる粒子と、表面修飾剤を含む溶液を湿式媒体ミルで撹拌するので、新規な無機酸化物粒子分散体の製造方法を提供することができる。 The method for producing an inorganic oxide particle dispersion according to the present invention provides a novel method for producing an inorganic oxide particle dispersion because a solution containing an inorganic oxide and a solution containing a surface modifier are stirred by a wet medium mill. can do.
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
まず、無機酸化物粒子の製造方法、及び無機酸化物粒子分散体の製造方法にかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
First, the best mode for carrying out the invention relating to the method for producing inorganic oxide particles and the method for producing inorganic oxide particle dispersion will be described.
無機酸化物粒子の製造方法は、無機酸化物からなる粒子と、表面修飾剤を含む溶液を湿式媒体ミルで撹拌する方法である。
無機酸化物粒子分散体の製造方法は、無機酸化物からなる粒子と、表面修飾剤を含む溶液を湿式媒体ミルで撹拌する方法である。
The method for producing inorganic oxide particles is a method in which a particle containing an inorganic oxide and a solution containing a surface modifier are stirred by a wet medium mill.
The manufacturing method of an inorganic oxide particle dispersion is a method in which particles comprising an inorganic oxide and a solution containing a surface modifier are stirred by a wet medium mill.
無機酸化物としては、Si,Ti,W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Cr, Pb, Mnなどから選ばれるいずれか1種の酸化物、またはいずれか2種以上の組み合わせの酸化物を採用することができる。 Inorganic oxides include Si, Ti, W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Any one oxide selected from Cr, Pb, Mn, etc., or any combination of two or more oxides can be employed.
表面修飾剤としては、カップリング剤または界面活性剤等を採用することができる。
カップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤などを採用することができる。
As the surface modifier, a coupling agent or a surfactant can be employed.
As the coupling agent, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, or the like can be employed.
シランカップリング剤としては、下記の一般式で表される化合物である。
SiRx(OR’)4-x
この一般式において、R は、ビニル基;アリル基;3-グリシドキシプロピル基;2-(3 ,4エポキシシクロヘキシル)エチル基;3-アクリロキシプロピル基;3-メタクリロプロピル基;スチリル基;3-アミノプロピル基;N-2(アミノエチル)3-アミノプロピル基;N-フェニル-3-アミノプロピル基;炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基から選択された1種または2種以上である。
また、この一般式において、R’は、炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基、メチルカルボキシ基から選択された1種または2種以上である。
The silane coupling agent is a compound represented by the following general formula.
SiR x (OR ') 4-x
In this general formula,
In this general formula, R ′ is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; one or more selected from a phenyl group and a methylcarboxy group.
界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤などから選ばれるいずれか1種、またはいずれか2種以上の組み合わせを採用することができる。 As the surfactant, any one selected from anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, etc., or a combination of any two or more thereof may be employed. it can.
カップリング剤を使用する場合は水の添加が好ましい。水の添加において、カップリング剤に含まれるアルコキシ基のモル数に対する水のモル数の比は、0.1〜5の範囲内にあることが好ましい。また、アルコキシ基のモル数に対する水のモル数の比は0.5〜3の範囲内にあることがさらに好ましい。 When a coupling agent is used, addition of water is preferable. In the addition of water, the ratio of the number of moles of water to the number of moles of alkoxy groups contained in the coupling agent is preferably in the range of 0.1 to 5. The ratio of the number of moles of water to the number of moles of alkoxy groups is more preferably in the range of 0.5-3.
アルコキシ基のモル数に対する水のモル数の比が0.1以上であると、カップリング剤の反応量が増加するという利点がある。アルコキシ基のモル数に対する水のモル数の比が0.5以上であると、この効果がより顕著になる。 When the ratio of the number of moles of water to the number of moles of alkoxy groups is 0.1 or more, there is an advantage that the reaction amount of the coupling agent increases. This effect becomes more remarkable when the ratio of the number of moles of water to the number of moles of alkoxy groups is 0.5 or more.
アルコキシ基のモル数に対する水のモル数の比が5以下であると、カップリング剤の反応量が増加するという利点がある。アルコキシ基のモル数に対する水のモル数の比が3以下であると、この効果がより顕著になる。 When the ratio of the number of moles of water to the number of moles of alkoxy groups is 5 or less, there is an advantage that the reaction amount of the coupling agent increases. This effect becomes more prominent when the ratio of the number of moles of water to the number of moles of alkoxy groups is 3 or less.
溶媒としては、メタノール、エタノール、2-プロパノール、ブタノール、オクタノールなどのアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ-ブチロラクトンなどのエステル類、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレングリコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ジメチルホルムアミド、N ,N -ジメチルアセトアセトアミド、N -メチルピロリドン、水)などから選ばれるいずれか1種、またはいずれか2種以上の組み合わせを採用することができる。
Solvents include alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, butanol and octanol, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, γ-butyrolactone, Diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether (methyl cellosolve), ethylene glycol monoethyl ether (ethyl cellosolve), ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve), ethers such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone , Ketones such as acetylacetone and cyclohexanone, benze Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and ethylbenzene, dimethylformamide,
湿式媒体ミルでの撹拌における溶液温度は10〜120℃の範囲内にあることが好ましい。また、溶液温度は27〜70℃の範囲内にあることがさらに好ましい。 The solution temperature in the stirring in the wet medium mill is preferably in the range of 10 to 120 ° C. The solution temperature is more preferably in the range of 27 to 70 ° C.
溶液温度が10℃以上から120℃以下であると、溶媒が揮発しにくいという利点がある。溶液温度が27℃以上から70℃以下であると、この効果がより顕著になる。 When the solution temperature is 10 ° C. or more and 120 ° C. or less, there is an advantage that the solvent is difficult to volatilize. This effect becomes more remarkable when the solution temperature is 27 ° C. or higher and 70 ° C. or lower.
湿式媒体ミルでの撹拌における添加する水のpHは1〜14の範囲内にあることが好ましい。また、添加する水のpHは3〜12の範囲内にあることがさらに好ましい。 It is preferable that the pH of the water to be added in the stirring in the wet medium mill is in the range of 1 to 14. The pH of the water to be added is more preferably in the range of 3-12.
添加する水のpHが1以上であると、カップリング剤の反応量が向上するという利点がある。添加する水のpHが3以上であると、この効果がより顕著になる。添加する水のpHが14以下であると、カップリング剤の反応量が向上するという利点がある。溶液のpHが12以下であると、この効果がより顕著になる。 When the pH of the water to be added is 1 or more, there is an advantage that the reaction amount of the coupling agent is improved. This effect becomes more remarkable when the pH of the water to be added is 3 or more. When the pH of the water to be added is 14 or less, there is an advantage that the reaction amount of the coupling agent is improved. This effect becomes more remarkable when the pH of the solution is 12 or less.
湿式媒体ミルとしては、ビーズミルまたはボールミルなどを採用することができる。
湿式媒体ミルに用いる媒体粒子の粒径は15〜2500μmの範囲内にあることが好ましい。媒体粒径が15μm以上であると、分散溶液とビーズの分離が容易なるという利点がある。粒径が2500μm以下であると、微小な粒子の分散溶液を調整できるという利点がある。
As the wet medium mill, a bead mill or a ball mill can be employed.
The particle size of the medium particles used in the wet medium mill is preferably in the range of 15 to 2500 μm. When the medium particle diameter is 15 μm or more, there is an advantage that the dispersion solution and the beads can be easily separated. When the particle size is 2500 μm or less, there is an advantage that a dispersion solution of fine particles can be prepared.
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The present invention is not limited to the best mode for carrying out the above-described invention, and various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
つぎに、無機酸化物粒子及び無機酸化物粒子分散体にかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。 Next, the best mode for carrying out the invention relating to the inorganic oxide particles and the inorganic oxide particle dispersion will be described.
無機酸化物粒子は、無機酸化物からなる粒子の表面に、表面修飾剤が存在し、50%粒径が8.9〜545nmの範囲内にあるものである。
無機酸化物粒子分散体は、無機酸化物からなる粒子の表面に、表面修飾剤が存在し、50%粒径が8.9〜545nmの範囲内にある無機酸化物粒子を含有するものである。
The inorganic oxide particles have a surface modifier on the surface of particles made of an inorganic oxide and have a 50% particle size in the range of 8.9 to 545 nm.
The inorganic oxide particle dispersion contains inorganic oxide particles having a surface modifier on the surface of particles made of an inorganic oxide and having a 50% particle size in the range of 8.9 to 545 nm.
無機酸化物としては、上述したものを採用することができる。 As the inorganic oxide, those described above can be employed.
無機酸化物粒子の50%粒径は、8.9〜545nmの範囲内にあることが好ましい。また、50%粒径は、8.9〜15.5nmの範囲内にあることがさらに好ましい。 The 50% particle size of the inorganic oxide particles is preferably in the range of 8.9 to 545 nm. The 50% particle size is more preferably in the range of 8.9 to 15.5 nm.
50%粒径が8.9nm以上であると、分散溶液の長期安定性が向上するという利点がある。50%粒径が545nm以下であると、分散溶液の長期安定性が向上するという利点がある。50%粒径が15.5nm以下であると、この効果がより顕著になる。 When the 50% particle size is 8.9 nm or more, there is an advantage that the long-term stability of the dispersion solution is improved. When the 50% particle size is 545 nm or less, there is an advantage that the long-term stability of the dispersion solution is improved. This effect becomes more prominent when the 50% particle size is 15.5 nm or less.
無機酸化物粒子の80%粒径は、16〜982nmの範囲内にあることが好ましい。また、80%粒径は16〜100nmの範囲内にあることがさらに好ましい。 The 80% particle size of the inorganic oxide particles is preferably in the range of 16 to 982 nm. The 80% particle size is more preferably in the range of 16 to 100 nm.
80%粒径が16nm以上であると、分散溶液の長期安定性が向上するという利点がある。80%粒径が982nm以下であると、分散溶液の長期安定性が向上するという利点がある。80%粒径が100nm以下であると、この効果がより顕著になる。 When the 80% particle size is 16 nm or more, there is an advantage that the long-term stability of the dispersion solution is improved. When the 80% particle size is 982 nm or less, there is an advantage that the long-term stability of the dispersion is improved. When the 80% particle size is 100 nm or less, this effect becomes more remarkable.
表面修飾剤としては、上述したものを採用することができる。表面修飾剤は、無機酸化物の表面に物理吸着または化学結合している。 As the surface modifier, those described above can be employed. The surface modifier is physically adsorbed or chemically bonded to the surface of the inorganic oxide.
粒子単位表面積あたりに反応したカップリング剤の量は3.0〜8.0μmol/m2の範囲内にあることが好ましい。また、粒子単位表面積あたりに反応したカップリング剤の量は5.2〜6.2μmol/m2の範囲内にあることがさらに好ましい。 The amount of the coupling agent reacted per particle unit surface area is preferably in the range of 3.0 to 8.0 μmol / m 2 . Further, the amount of the coupling agent reacted per particle unit surface area is more preferably in the range of 5.2 to 6.2 μmol / m 2 .
粒子単位表面積あたりに反応したカップリング剤の量が3.0μmol/m2以上であると、分散溶液の安定性が向上するという利点がある。粒子単位表面積あたりに反応したカップリング剤の量が5.2μmol/m2以上であると、この効果がより顕著になる。 When the amount of the coupling agent reacted per particle unit surface area is 3.0 μmol / m 2 or more, there is an advantage that the stability of the dispersion solution is improved. This effect becomes more remarkable when the amount of the coupling agent reacted per particle unit surface area is 5.2 μmol / m 2 or more.
粒子単位表面積あたりに反応したカップリング剤の量が8.0μmol/m2以下であると、分散溶液の安定性が向上するという利点がある。粒子単位表面積あたりに反応したカップリング剤の量が6.2μmol/m2以下であると、この効果がより顕著になる。 When the amount of the coupling agent reacted per particle unit surface area is 8.0 μmol / m 2 or less, there is an advantage that the stability of the dispersion solution is improved. This effect becomes more remarkable when the amount of the coupling agent reacted per particle unit surface area is 6.2 μmol / m 2 or less.
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The present invention is not limited to the best mode for carrying out the above-described invention, and various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
つぎに、本発明にかかる実施例について具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではないことはもちろんである。 Next, specific examples of the present invention will be described. However, it goes without saying that the present invention is not limited to these examples.
試料の調整について説明する。 The preparation of the sample will be described.
実施例1
最初に、ビーカーに有機溶媒としてN-methyl-2-pyrrolidone(99%, 関東化学株式会社)、表面修飾剤であるカップリング剤としてN-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane(Momentive performance materials Inc.)、カップリング剤の反応促進剤として水を入れた。ここで、水のpHは水酸化ナトリウムを用いて12に調整されている。この水を溶媒質量に対して1質量%入れた(この水の添加量はカップリング剤のアルコキシ基の等モル量である)。N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilaneは溶媒質量に対して4.7質量%入れた。有機溶媒、カップリング剤、水の混合溶液をマグネティックスターラーで30秒間撹拌した。撹拌した溶液に、有機溶媒を基準として5質量%のSiO2粒子(BET換算径10.5 nm, ホソカワ粉体技術研究所)を投入し、この粒子を含む溶液をマグネティックスターラーで5分間撹拌した。
Example 1
First, N-methyl-2-pyrrolidone (99%, Kanto Chemical Co., Inc.) as an organic solvent in a beaker, N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane (Momentive performance materials Inc.), a cup as a coupling agent as a surface modifier Water was added as a reaction accelerator for the ring agent. Here, the pH of the water is adjusted to 12 using sodium hydroxide. 1% by mass of this water was added with respect to the mass of the solvent (the addition amount of this water is an equimolar amount of the alkoxy group of the coupling agent). N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane was added in an amount of 4.7% by mass relative to the mass of the solvent. The mixed solution of the organic solvent, the coupling agent, and water was stirred with a magnetic stirrer for 30 seconds. To the stirred solution, 5% by mass of SiO 2 particles (BET conversion diameter: 10.5 nm, Hosokawa Powder Technology Laboratory) based on the organic solvent was added, and the solution containing these particles was stirred with a magnetic stirrer for 5 minutes.
ビーズミル(PCM-LR, 浅田鉄工株式会社)の容器に平均粒子径30μmのZrO2製ビーズ(グレードφ30, 光文工業株式会社)を207.4g充填した。ビーズミルの容器と上記溶液を装置本体に設置した。ビーズミルの容器は二重構造になっており、ここに水道水を流して内部分散溶液を冷却した。ビーズミルのローター周速を10m/sに設定し撹拌を開始した。撹拌時間1h後にミルの運転を停止した。停止後、溶液の温度を測定すると30℃になっていた。このようにして得られた溶液を試料とした。 A bead mill (PCM-LR, Asada Tekko Co., Ltd.) container was filled with 207.4 g of ZrO 2 beads (grade φ30, Kobun Kogyo Co., Ltd.) having an average particle size of 30 μm. A bead mill container and the above solution were placed in the apparatus main body. The container of the bead mill has a double structure, and tap water was allowed to flow through it to cool the internal dispersion solution. The bead mill rotor peripheral speed was set to 10 m / s and stirring was started. The mill was stopped after 1 hour of stirring. After stopping, the temperature of the solution was measured and found to be 30 ° C. The solution thus obtained was used as a sample.
実施例2
ビーズミルでの撹拌時間を3hとしたこと以外は実施例1と同様である。
Example 2
The same as Example 1 except that the stirring time in the bead mill was 3 h.
実施例3
ビーズミルでの撹拌時間を5hとしたこと以外は実施例1と同様である。
Example 3
The same as Example 1 except that the stirring time in the bead mill was set to 5 hours.
実施例4
ビーズミルでの撹拌時間を8hとしたこと以外は実施例1と同様である。
Example 4
The same as Example 1 except that the stirring time in the bead mill was 8 h.
比較例1
実施例1において有機溶媒、カップリング剤、水、粒子の混合溶液をマグネティックスターラーで5分間撹拌したものを試料とした。
Comparative Example 1
A sample obtained by stirring a mixed solution of an organic solvent, a coupling agent, water and particles in Example 1 with a magnetic stirrer for 5 minutes was used as a sample.
比較例2
ビーカーに有機溶媒としてN-methyl-2-pyrrolidone(99%, 関東化学株式会社)、表面修飾剤であるカップリング剤としてN-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane(Momentive performance materials Inc.)、カップリング剤の反応促進剤として水を入れた。ここで、水のpHは水酸化ナトリウムを用いて12に調整されている。この水を溶媒質量に対して1質量%入れた。N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilaneは溶媒質量に対して4.7質量%入れた。この混合溶液をマグネティックスターラーで1h間撹拌したものを試料とした。
Comparative Example 2
N-methyl-2-pyrrolidone (99%, Kanto Chemical Co., Inc.) as an organic solvent in a beaker, N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane (Momentive performance materials Inc.) as a coupling agent as a surface modifier, Water was added as a reaction accelerator. Here, the pH of the water is adjusted to 12 using sodium hydroxide. 1% by mass of this water was added with respect to the solvent mass. N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane was added in an amount of 4.7% by mass relative to the mass of the solvent. A sample obtained by stirring this mixed solution with a magnetic stirrer for 1 hour was used.
比較例3
マグネティックスターラーで3h撹拌したこと以外は比較例2と同様である。
Comparative Example 3
It is the same as that of the comparative example 2 except having stirred for 3 hours with the magnetic stirrer.
比較例4
マグネティックスターラーで8h撹拌したこと以外は比較例2と同様である。
Comparative Example 4
It is the same as that of the comparative example 2 except having stirred for 8 hours with the magnetic stirrer.
実施例5
水のpHを塩化水素水溶液にて3に調整しこの水を使用したことと、ビーズミルでの撹拌を8h行った後に30日置いたこと以外は実施例1と同様である。この溶液を試料とした。
Example 5
Example 1 is the same as Example 1 except that the pH of the water was adjusted to 3 with an aqueous hydrogen chloride solution and this water was used, and the mixture was stirred for 30 hours after being stirred for 8 hours. This solution was used as a sample.
実施例6
水のpHを塩化水素水溶液または水酸化ナトリウムにて7に調整しこの水を使用したことと、ビーズミルでの撹拌を8h行った後に30日置いたこと以外は実施例1と同様である。この溶液を試料とした。
Example 6
Example 1 is the same as Example 1 except that the pH of the water was adjusted to 7 with an aqueous hydrogen chloride solution or sodium hydroxide and this water was used, and the mixture was stirred for 8 hours for 30 hours and then left for 30 days. This solution was used as a sample.
実施例7
ビーズミルでの撹拌を8h行った後に30日置いた以外は実施例1と同様である。この溶液を試料とした。
Example 7
Example 1 is the same as Example 1 except that stirring for 8 hours was performed for 30 days after bead milling. This solution was used as a sample.
実施例8
水のpHを塩化水素水溶液にて3に調整しこの水を使用したことと、ビーズミルでの撹拌を8h行った後に180日置いたこと以外は実施例1と同様である。この溶液を試料とした。
Example 8
Example 1 is the same as Example 1 except that the pH of the water was adjusted to 3 with an aqueous hydrogen chloride solution and this water was used, and the mixture was stirred for 8 hours and then left for 180 days. This solution was used as a sample.
実施例9
水のpHを塩化水素水溶液または水酸化ナトリウムにて7に調整しこの水を使用したことと、ビーズミルでの撹拌を8h行った後に180日置いたこと以外は実施例1と同様である。この溶液を試料とした。
Example 9
Example 1 is the same as Example 1 except that the pH of the water was adjusted to 7 with an aqueous hydrogen chloride solution or sodium hydroxide and this water was used, and after stirring for 8 hours in the bead mill, it was left for 180 days. This solution was used as a sample.
実施例10
ビーズミルでの撹拌を8h行った後に180日置いた以外は実施例1と同様である。この溶液を試料とした。
Example 10
Example 1 is the same as Example 1 except that stirring is performed in a bead mill for 8 hours and then 180 days. This solution was used as a sample.
比較例5
カップリング剤を使用しないことと、ビーズミル撹拌時間を1h、3h、4hとしていること以外は実施例1と同様である。この溶液を試料とした。
Comparative Example 5
Example 1 is the same as Example 1 except that no coupling agent is used and the bead mill stirring time is set to 1 h, 3 h, and 4 h. This solution was used as a sample.
比較例6
ビーカーに有機溶媒としてN-methyl-2-pyrrolidone(99%, 関東化学株式会社)、表面修飾剤であるカップリング剤としてN-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane(Momentive performance materials Inc.)、カップリング剤の反応促進剤として水を入れた。ここで、水のpHは水酸化ナトリウムを用いて12に調整されている。この水を溶媒質量に対して1質量%入れた。N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilaneは溶媒質量に対して4.7質量%入れた。有機溶媒、カップリング剤、水の混合溶液をマグネティックスターラーで30秒間撹拌した。撹拌した溶液に、有機溶媒を基準として5質量%のSiO2粒子(BET換算径10.5 nm, ホソカワ粉体技術研究所)を投入し、この粒子を含む溶液をマグネティックスターラーで5分間撹拌した。この溶液を試料とした。
Comparative Example 6
N-methyl-2-pyrrolidone (99%, Kanto Chemical Co., Inc.) as an organic solvent in a beaker, N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane (Momentive performance materials Inc.) as a coupling agent as a surface modifier, Water was added as a reaction accelerator. Here, the pH of the water is adjusted to 12 using sodium hydroxide. 1% by mass of this water was added with respect to the solvent mass. N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane was added in an amount of 4.7% by mass relative to the mass of the solvent. The mixed solution of the organic solvent, the coupling agent, and water was stirred with a magnetic stirrer for 30 seconds. To the stirred solution, 5% by mass of SiO 2 particles (BET conversion diameter: 10.5 nm, Hosokawa Powder Technology Laboratory) based on the organic solvent was added, and the solution containing these particles was stirred with a magnetic stirrer for 5 minutes. This solution was used as a sample.
比較例7
マグネティックスターラーで1h撹拌したこと以外は比較例6と同様である。この溶液を試料とした。
Comparative Example 7
It is the same as that of the comparative example 6 except having stirred for 1 h with the magnetic stirrer. This solution was used as a sample.
比較例8
マグネティックスターラーで3h撹拌したこと以外は比較例6と同様である。この溶液を試料とした。
Comparative Example 8
It is the same as that of the comparative example 6 except having stirred for 3 hours with the magnetic stirrer. This solution was used as a sample.
比較例9
マグネティックスターラーで8h撹拌したこと以外は比較例6と同様である。この溶液を試料とした。
Comparative Example 9
It is the same as that of the comparative example 6 except having stirred for 8 hours with the magnetic stirrer. This solution was used as a sample.
比較例10
ビーカーに有機溶媒としてN-methyl-2-pyrrolidone(99%, 関東化学株式会社)、表面修飾剤であるカップリング剤としてN-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane(Momentive performance materials Inc.)、カップリング剤の反応促進剤として水を入れた。ここで、水のpHは水酸化ナトリウムを用いて12に調整されている。この水を溶媒質量に対して1質量%入れた。N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilaneは溶媒質量に対して4.7質量%入れた。有機溶媒、カップリング剤、水の混合溶液をマグネティックスターラーで30秒間撹拌した。撹拌した溶液に、有機溶媒を基準として5質量%のSiO2粒子(BET換算径10.5 nm, ホソカワ粉体技術研究所)を投入し、この粒子を含む溶液をマグネティックスターラーで8h撹拌した。撹拌時の温度は27℃である。この溶液を試料とした。
Comparative Example 10
N-methyl-2-pyrrolidone (99%, Kanto Chemical Co., Inc.) as an organic solvent in a beaker, N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane (Momentive performance materials Inc.) as a coupling agent as a surface modifier, Water was added as a reaction accelerator. Here, the pH of the water is adjusted to 12 using sodium hydroxide. 1% by mass of this water was added with respect to the solvent mass. N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane was added in an amount of 4.7% by mass relative to the mass of the solvent. The mixed solution of the organic solvent, the coupling agent, and water was stirred with a magnetic stirrer for 30 seconds. To the stirred solution, 5% by mass of SiO 2 particles (BET converted diameter: 10.5 nm, Hosokawa Powder Technology Laboratory) based on the organic solvent was added, and the solution containing these particles was stirred with a magnetic stirrer for 8 hours. The temperature during stirring is 27 ° C. This solution was used as a sample.
比較例11
水のpHを塩化水素水溶液にて3に調整しこの水を使用したこと以外は比較例10と同様である。
Comparative Example 11
The same as Comparative Example 10, except that the pH of water was adjusted to 3 with an aqueous hydrogen chloride solution and this water was used.
比較例12
水のpHを塩化水素水溶液または水酸化ナトリウムにて7に調整しこの水を使用したこと以外は比較例10と同様である。
Comparative Example 12
The same as Comparative Example 10 except that the pH of water was adjusted to 7 with an aqueous hydrogen chloride solution or sodium hydroxide and this water was used.
比較例13
撹拌時の温度を47℃にしたこと以外は比較例10と同様である。
Comparative Example 13
The same as Comparative Example 10, except that the temperature during stirring was 47 ° C.
比較例14
水のpHを塩化水素水溶液にて3に調整しこの水を使用したことと、撹拌時の温度を47℃にしたこと以外は比較例10と同様である。
Comparative Example 14
Comparative Example 10 is the same as Comparative Example 10 except that the pH of the water was adjusted to 3 with an aqueous hydrogen chloride solution and this water was used, and that the temperature during stirring was 47 ° C.
比較例15
水のpHを塩化水素水溶液または水酸化ナトリウムにて7に調整しこの水を使用したことと、撹拌時の温度を47℃にしたこと以外は比較例10と同様である。
Comparative Example 15
The same as Comparative Example 10, except that the pH of the water was adjusted to 7 with an aqueous hydrogen chloride solution or sodium hydroxide and this water was used, and that the temperature during stirring was 47 ° C.
比較例16
撹拌時の温度を70℃にしたこと以外は比較例10と同様である。
Comparative Example 16
The same as Comparative Example 10, except that the temperature during stirring was set to 70 ° C.
比較例17
水のpHを塩化水素水溶液にて3に調整しこの水を使用したことと、撹拌時の温度を70℃にしたこと以外は比較例10と同様である。
Comparative Example 17
Comparative Example 10 is the same as Comparative Example 10 except that the pH of water was adjusted to 3 with an aqueous hydrogen chloride solution and this water was used, and that the temperature during stirring was 70 ° C.
比較例18
水のpHを塩化水素水溶液または水酸化ナトリウムにて7に調整しこの水を使用したことと、撹拌時の温度を70℃にしたこと以外は比較例10と同様である。
Comparative Example 18
Comparative Example 10 is the same as Comparative Example 10 except that the pH of water was adjusted to 7 with an aqueous hydrogen chloride solution or sodium hydroxide and this water was used, and that the temperature during stirring was 70 ° C.
実施例11
ビーカーに有機溶媒としてN-methyl-2-pyrrolidone(99%, 関東化学株式会社)、表面修飾剤であるカップリング剤としてN-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane(Momentive performance materials Inc.)、カップリング剤の反応促進剤として水を入れた。ここで、水のpHは水酸化ナトリウムを用いて12に調整されている。この水を溶媒質量に対して0.37質量%入れた。N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilaneは溶媒質量に対して1.7質量%入れた。有機溶媒、カップリング剤、水の混合溶液をマグネティックスターラーで30秒間撹拌した。撹拌した溶液に、有機溶媒を基準として5質量%の、80質量%SiO2/20質量%TiO2粒子(BET換算径22 nm, ホソカワ粉体技術研究所)を投入し、この粒子を含む溶液をマグネティックスターラーで5分間撹拌した。
Example 11
N-methyl-2-pyrrolidone (99%, Kanto Chemical Co., Inc.) as an organic solvent in a beaker, N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane (Momentive performance materials Inc.) as a coupling agent as a surface modifier, Water was added as a reaction accelerator. Here, the pH of the water is adjusted to 12 using sodium hydroxide. This water was added at 0.37% by mass with respect to the solvent mass. N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane was added in an amount of 1.7% by mass relative to the mass of the solvent. The mixed solution of the organic solvent, the coupling agent, and water was stirred with a magnetic stirrer for 30 seconds. A solution containing 5% by mass of 80% by mass SiO 2 /20% by mass TiO 2 particles (BET equivalent diameter: 22 nm, Hosokawa Powder Technology Laboratory) based on the organic solvent is added to the stirred solution. Was stirred for 5 minutes with a magnetic stirrer.
ビーズミル(PCM-LR, 浅田鉄工株式会社)の容器に平均粒子径30μmのZrO2製ビーズ(グレードφ30, 光文工業株式会社)を207.4g充填した。ビーズミルの容器と上記溶液を装置本体に設置した。ビーズミルの容器は二重構造になっており、ここに水道水を流して内部分散溶液を冷却した。圧力は大気圧である。ビーズミルのローター周速を10m/sに設定し撹拌を開始した。撹拌時間1h後にミルの運転を停止した。このようにして得られた溶液を試料とした。 A bead mill (PCM-LR, Asada Tekko Co., Ltd.) container was filled with 207.4 g of ZrO 2 beads (grade φ30, Kobun Kogyo Co., Ltd.) having an average particle size of 30 μm. A bead mill container and the above solution were placed in the apparatus main body. The container of the bead mill has a double structure, and tap water was allowed to flow through it to cool the internal dispersion solution. The pressure is atmospheric pressure. The bead mill rotor peripheral speed was set to 10 m / s and stirring was started. The mill was stopped after 1 hour of stirring. The solution thus obtained was used as a sample.
実施例12
ビーズミルでの撹拌時間を4hとしたこと以外は実施例11と同様である。
Example 12
The same as Example 11 except that the stirring time in the bead mill was 4 h.
実施例13
ビーズミルでの撹拌時間を6hとしたこと以外は実施例11と同様である。
Example 13
Example 11 is the same as Example 11 except that the stirring time in the bead mill is 6 hours.
実施例14
ビーズミルでの撹拌時間を8hとしたこと以外は実施例11と同様である。
Example 14
Example 11 is the same as Example 11 except that the stirring time in the bead mill is 8 hours.
比較例19
実施例11において有機溶媒、カップリング剤、水、粒子の混合溶液をマグネティックスターラーで5分間撹拌したものを試料とした。
Comparative Example 19
In Example 11, a sample obtained by stirring a mixed solution of an organic solvent, a coupling agent, water, and particles with a magnetic stirrer for 5 minutes was used as a sample.
実施例15
水のpHを塩化水素水溶液にて3に調整しこの水を使用したことと、撹拌時間が8hであること以外は実施例11と同様である。
Example 15
Example 11 is the same as Example 11 except that the pH of the water was adjusted to 3 with an aqueous hydrogen chloride solution and this water was used, and that the stirring time was 8 hours.
評価方法および評価結果について説明する。 An evaluation method and an evaluation result will be described.
調整した試料(使用粒子:SiO2)が微小粒子として分散した溶液かを確認するため、動的光散乱法粒度分布測定装置(HP5001, Malvern Instruments Ltd)により粒度分布を測定した。図1の縦軸は体積基準の積算割合、横軸は粒子径である。また、図1中に縦の点線があり一次粒子径10.5nmとの記述があるが、これは使用した粒子の粉の状態にてBET測定(比表面積測定)により得られた値から算出した粒子径である。微小粒子において、この粒子径は電子顕微鏡で観察した粒子径とほぼ一致する。実施例1〜4と比較例1に示したように、ビーズミルでの撹拌時間を0h、1h、3h、5h、8hとした。撹拌時間が増えるにつれ粒子径が小さくなることが確認できた。特に8hの撹拌の後では、大きさがナノメートルオーダーであるため初期の粉の状態から激しく凝集している微粒子を、その粒子1個の大きさまで、ほぼ全量を分散した溶液を製造することができた。 In order to confirm whether the adjusted sample (used particles: SiO 2 ) was a solution dispersed as fine particles, the particle size distribution was measured by a dynamic light scattering particle size distribution analyzer (HP5001, Malvern Instruments Ltd). The vertical axis in FIG. 1 is the volume-based integration ratio, and the horizontal axis is the particle diameter. In addition, there is a vertical dotted line in FIG. 1 and there is a description that the primary particle diameter is 10.5 nm. This is a particle calculated from the value obtained by BET measurement (specific surface area measurement) in the state of the powder of the particle used. Is the diameter. In the case of microparticles, this particle size is almost the same as the particle size observed with an electron microscope. As shown in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, the stirring time in the bead mill was set to 0h, 1h, 3h, 5h, and 8h. It was confirmed that the particle diameter decreased as the stirring time increased. Especially after 8 hours of stirring, since the size is on the order of nanometers, it is possible to produce a solution in which almost all the fine particles that have been intensively aggregated from the initial powder state are dispersed to the size of one particle. did it.
図1から50%, 80%粒子径を読み、図にしたものを図2、表にしたものを表1に示す。なお、表1の注意書における100nmの値は300minと480minの値から内挿により求めた。50%, 80%粒子径はともに、時間が経過するにつれ大幅に小さくなることがわかった。特に、8hの撹拌後では50%、80%粒子径はそれぞれ8.9nm、15.4nmであり、非常にシャープな粒度分布をもつ分散液が製造できることがわかった。 FIG. 2 shows the 50% and 80% particle diameters from FIG. 1, and FIG. In addition, the value of 100 nm in the notes in Table 1 was obtained by interpolation from the values of 300 min and 480 min. Both 50% and 80% particle sizes were found to decrease significantly over time. In particular, after stirring for 8 hours, the 50% and 80% particle sizes were 8.9 nm and 15.4 nm, respectively, indicating that a dispersion having a very sharp particle size distribution can be produced.
図1において、製造した分散液には10%程度大きな粒子が含まれる結果が得られた。これが粒子によるものなのか、またはカップリング剤同士が結合して大きく成長し、粒子状のものとして測定されるのかを確認するため、粒子を入れずにスターラーにて撹拌した場合の粒度分布を動的光散乱法粒度分布測定装置にて測定した。この図の縦軸は体積基準の積算割合、横軸は粒子径である。比較例2〜4に示したように、撹拌時間1h、3h、8hにおいて、いずれの時間においても粒度分布は300nm〜700nmの範囲に大きさをもつものがあることわかった。この結果から、カップリング剤が撹拌の初期段階にお互いに結合し粒子状のものとなり、これが動的光散乱法粒度分布測定で検知されていることがわかった。 In FIG. 1, the produced dispersion contains a particle containing about 10% larger particles. In order to confirm whether this is due to particles or whether the coupling agent grows large by bonding and is measured as particles, the particle size distribution when stirring with a stirrer without particles is adjusted. Measured with an automatic light scattering particle size distribution analyzer. In this figure, the vertical axis represents the volume-based integration ratio, and the horizontal axis represents the particle diameter. As shown in Comparative Examples 2 to 4, it was found that the particle size distribution had a size in the range of 300 nm to 700 nm at any time at the stirring times of 1 h, 3 h, and 8 h. From this result, it was found that the coupling agent was bonded to each other in the initial stage of stirring to form particles, and this was detected by dynamic light scattering particle size distribution measurement.
図3の結果をもとに図1の結果を再度検討した。10%程度含まれるものは粒子径が250〜800nmの範囲にあり、図2で測定された粒子径と一致することがわかった。つまり、この10%程度含まれるものはカップリング剤によるものである。この結果から、図1の粒度分布はカップリング剤も加味した結果を表しており、粒子そのものの粒度分布としてみた場合、粒子は80%以上のほぼ全量が粒子1個として分散しているものと推測できる。図1〜3の結果をふまえて、本発明により粒度分布が非常にシャープで粒子をその1個の大きさで分散した溶液を製造することができた。 The result of FIG. 1 was examined again based on the result of FIG. Those containing about 10% had a particle size in the range of 250 to 800 nm, which was found to coincide with the particle size measured in FIG. That is, about 10% of this is due to the coupling agent. From this result, the particle size distribution in FIG. 1 represents the result including the coupling agent. When viewed as the particle size distribution of the particles themselves, almost 80% or more of the particles are dispersed as one particle. I can guess. Based on the results of FIGS. 1 to 3, a solution in which the particle size distribution is very sharp and the particles are dispersed in one size can be produced according to the present invention.
試料の調整において添加する水のpHが分散性に影響を及ぼすのか、また、得られた溶液の分散状態は安定なのかを確認するため、実施例5〜7に示したように添加する水のpHを3, 7, 12とし、ビーズミルで8h撹拌を行いその後30日おいた試料を用いた。この試料の粒度分布を動的光散乱法粒度分布測定装置にて測定した。この図の縦軸は体積基準の積算割合、横軸は粒子径である。添加する水のpHがかわっても同様の粒度分布が得られることがわかった。また、図1の8h撹拌した結果を比較すると、本試料の粒度分布とかわらないことがわかった。この結果より、分散溶液は30日間の安定性があることがわかった。 In order to confirm whether the pH of the water added in the preparation of the sample affects the dispersibility and whether the dispersion state of the obtained solution is stable, the water added as shown in Examples 5 to 7 The pH was set to 3, 7, 12, and a sample which was stirred for 8 hours with a bead mill and kept for 30 days was used. The particle size distribution of this sample was measured with a dynamic light scattering particle size distribution analyzer. In this figure, the vertical axis represents the volume-based integration ratio, and the horizontal axis represents the particle diameter. It was found that the same particle size distribution could be obtained even when the pH of the added water was changed. Moreover, when the result of stirring for 8 hours in FIG. 1 was compared, it was found that the particle size distribution of this sample was not changed. From this result, it was found that the dispersion solution was stable for 30 days.
図5において30日間の安定性があることが確認されたが、より長期間の安定性があるのかを確認するため、実施例8〜10に示したように180日おいた試料の粒度分布を動的光散乱法粒度分布測定装置により測定した。30日間おいた試料と比べると若干の粒子の粗大化が確認されるものの、70%程度の粒子が粒子1個の大きさとして分散していることがわかった。また、この結果からも添加する水のpHに影響を受けないことが確認できた。以上の結果から、本発明により、非常に安定性の高い分散溶液を製造できることがわかった。 Although it was confirmed that there was stability for 30 days in FIG. 5, in order to confirm whether there was stability for a longer period of time, as shown in Examples 8 to 10, the particle size distribution of the sample after 180 days was measured. It was measured with a dynamic light scattering particle size distribution measuring device. Although some coarsening of the particles was confirmed in comparison with the sample kept for 30 days, it was found that about 70% of the particles were dispersed as one particle size. Moreover, it has confirmed that it was not influenced by the pH of the water to add from this result. From the above results, it was found that a very stable dispersion solution can be produced by the present invention.
本発明は、カップリング剤を使用することとビーズミルを用いることにより初めて安定性の高い分散溶液の製造が可能になるものなのかを確認するため、まず、比較例5に示したようにカップリング剤を用いない場合での撹拌を行った。このようにして得られた試料の粒度分布を動的光散乱法粒度分布測定装置により測定し、測定結果から50%, 90%粒子径の経時変化を示す。ビーズミルでの撹拌においてカップリング剤を使用しない場合、ある時間まではカップリング剤を入れた場合と同様に粒子径が小さくなるものの、その後は再び粒子径が大きくなることがわかった。 In the present invention, in order to confirm whether a highly stable dispersion solution can be produced for the first time by using a coupling agent and a bead mill, first, as shown in Comparative Example 5, coupling is performed. Agitation was performed when no agent was used. The particle size distribution of the sample thus obtained is measured by a dynamic light scattering particle size distribution measuring apparatus, and the 50% and 90% particle diameter changes with time are shown from the measurement results. It was found that when no coupling agent was used in the agitation with the bead mill, the particle diameter decreased until a certain time as in the case where the coupling agent was added, but thereafter the particle diameter increased again.
また、ビーズミルでなくとも、本発明で得られた分散溶液が得られるのかを確認するため、比較例6〜9に示したようにスターラーにて撹拌を行った。このようにして得られた試料の粒度分布を動的光散乱法粒度分布測定装置により測定し、測定結果から50%, 90%粒子径の経時変化を示す。スターラーでの撹拌では全く粒子が小さくならないことがわかった。図7、8をふまえて、本発明により初めて粒子径を小さくできることが確認された。 Moreover, in order to confirm whether the dispersion solution obtained by this invention was obtained even if it was not a bead mill, it stirred with the stirrer as shown in Comparative Examples 6-9. The particle size distribution of the sample thus obtained is measured by a dynamic light scattering particle size distribution measuring apparatus, and the 50% and 90% particle diameter changes with time are shown from the measurement results. It was found that stirring with a stirrer did not reduce the particles at all. Based on FIGS. 7 and 8, it was confirmed that the particle diameter could be reduced for the first time by the present invention.
本発明により得られた分散溶液中の粒子へのカップリング剤の反応量を元素分析装置(JM10 MICRO CODER, J-SCIENCE LAB Co., Ltd)を用いて確認した。ここで元素分析の試料には、分散溶液の溶媒を乾燥させた粒子を用いた。図の縦軸は投入粒子の単位表面積あたりのカップリング剤の反応量を示している。ビーズミルで撹拌したものとの比較として、スターラーで撹拌したものを比較例10〜11に示したように行った。カップリング剤の反応量は、ビーズミルで撹拌を行った場合、pH3, 7, 12においてそれぞれ5.6, 5.2, 6,2 [μmol/m2]であった。ビーズミルとスターラーともに添加した水のpHによる差はみられなかった。この結果は図5、6との結果と一致している。また、ビーズミルで撹拌したものはスターラーで撹拌したものに対して3倍程度多くカップリング剤が反応していることが確認された。この反応量の違いにより安定した分散溶液が得られたものと考えられる。カップリング剤反応量の増加は、水の添加によるカップリング剤のアルコキシ基のOH基への変化の促進のため、このOH基と粒子表面のOH基が反応し易くなる効果によるものである。
The reaction amount of the coupling agent to the particles in the dispersion obtained by the present invention was confirmed using an elemental analyzer (JM10 MICRO CODER, J-SCIENCE LAB Co., Ltd). Here, as a sample for elemental analysis, particles obtained by drying the solvent of the dispersion solution were used. The vertical axis in the figure indicates the amount of reaction of the coupling agent per unit surface area of the input particles. As compared with what was stirred with the bead mill, what was stirred with the stirrer was performed as shown in Comparative Examples 10-11. The amount of reaction of the coupling agent was 5.6, 5.2, 6,2 [μmol / m 2 ] at
図9において、撹拌方法によりカップリング剤の反応量に違いがあることがわかった。ビーズミルではビーズによる摩擦が起こり、この摩擦熱のために反応が促進され反応量が増加したと考えられるため、温度によるカップリング剤反応量への影響を比較例13〜18に示したように確認した。縦軸は図9と同様に、投入粒子の単位表面積あたりのカップリング剤の反応量を示している。温度を27℃、47℃、70℃と変化させても反応量に違いが見られないことから、この範囲の温度による影響はないことがわかった。 In FIG. 9, it was found that there was a difference in the reaction amount of the coupling agent depending on the stirring method. In the bead mill, friction is caused by beads, and it is considered that the reaction is accelerated and the reaction amount is increased due to this frictional heat. Therefore, the influence of the temperature on the coupling agent reaction amount is confirmed as shown in Comparative Examples 13-18. did. The vertical axis represents the reaction amount of the coupling agent per unit surface area of the input particles, as in FIG. Even if the temperature was changed to 27 ° C, 47 ° C, and 70 ° C, there was no difference in the reaction amount, so it was found that there was no effect of this range of temperature.
反応しているカップリング剤が粒子表面にどのようについているのかを確認するためFT-IR(Nicolet NEXUS 470, Thermo Electon Co., Ltd.)にて、粒子表面での吸収スペクトルを測定した。ここで、試料にはビーズミルにて撹拌して得られた分散溶液の溶媒を乾燥させて得られた粒子を用いた。カップリング剤にて表面修飾を行う前の粒子表面にはSiからOH基が伸びており、このピークがIsolated SiOHのピークとしてシャープに測定された。ビーズミルにて撹拌を行い、カップリング剤での表面修飾を行ったあとの粒子表面ではIsolated SiOHのピークが小さくなっており、はじめに存在したOH基が反応したことがわかった。また、カップリング剤はその構造からCH2、芳香環、芳香族第2級アミンを持つが、それぞれのピークを確認するとはじめの粒子に対して大きなピークが確認された。以上の結果から、カップリング剤は粒子表面にあったOH基を介して、化学結合によりついていることがわかった。つまり、安定した状態で表面修飾が行われる方法であることがわかった。
スターラーで撹拌を行った場合の試料において、カップリング剤が粒子表面にどのようについているのかを確認するためFT-IR(Nicolet NEXUS 470, Thermo Electon Co., Ltd.)にて、粒子表面での吸収スペクトルを測定した。ここで、試料には撹拌して得られた分散溶液の溶媒を乾燥させて得られた粒子を用いた。図11と同様に、はじめの粒子表面に存在していたOH基のシャープなピークが小さくなっていることが確認された。また、CH2、芳香環、芳香族第2級アミンのピークが大きくなっていることから、カップリング剤の存在が確認された。ただし、ビーズミルで撹拌した試料のピークと比較すると、スターラーで撹拌した場合はCH2、芳香環、芳香族第2級アミンのピークが小さいことが確認された。よって、ビーズミルで撹拌した場合には、カップリング剤の反応量が図9での説明のようにスターラーのものに比べて多くなることが確認された。
In order to confirm how the reacting coupling agent is attached to the particle surface, an absorption spectrum on the particle surface was measured by FT-IR (Nicolet NEXUS 470, Thermo Electon Co., Ltd.). Here, particles obtained by drying the solvent of the dispersion obtained by stirring with a bead mill were used as samples. The surface of the particles before the surface modification with the coupling agent had OH groups extending from Si, and this peak was sharply measured as an isolated SiOH peak. After stirring with a bead mill and surface modification with a coupling agent, the isolated SiOH peak was small on the particle surface, and it was found that the OH groups present at the beginning reacted. In addition, the coupling agent has CH 2 , an aromatic ring, and an aromatic secondary amine due to its structure. When each peak was confirmed, a large peak was confirmed for the first particle. From the above results, it was found that the coupling agent was attached by chemical bonding through the OH group present on the particle surface. That is, it was found that the surface modification was performed in a stable state.
In the sample when stirring with a stirrer, to confirm how the coupling agent is attached to the particle surface, FT-IR (Nicolet NEXUS 470, Thermo Electon Co., Ltd.) Absorption spectrum was measured. Here, particles obtained by drying the solvent of the dispersion obtained by stirring were used as samples. As in FIG. 11, it was confirmed that the sharp peak of the OH group existing on the surface of the first particle was small. Moreover, since the peaks of CH 2 , aromatic ring, and aromatic secondary amine are large, the presence of a coupling agent was confirmed. However, when compared with the peak of the sample stirred with the bead mill, it was confirmed that the peaks of CH 2 , aromatic ring, and aromatic secondary amine were small when stirred with the stirrer. Therefore, it was confirmed that when the mixture was stirred with a bead mill, the reaction amount of the coupling agent was larger than that of the stirrer as described in FIG.
調整した試料(使用粒子:80質量%SiO2/20質量%TiO2)が微小粒子として分散した溶液かを確認するため、動的光散乱法粒度分布測定装置(HP5001, Malvern Instruments Ltd)により粒度分布を測定した。この図の縦軸は体積基準の積算割合、横軸は粒子径である。また、図13中に縦の点線があり一次粒子径22nmとの記述があるが、これは使用した粒子の粉の状態にてBET測定(比表面積測定)により得られた値から算出した粒子径である。微小粒子において、この粒子径は電子顕微鏡で観察した粒子径とほぼ一致する。実施例11〜14と比較例19に示したように、ビーズミルでの撹拌時間を0h、1h、4h、6h、8hとした。撹拌時間が増えるにつれ粒子径が小さくなることが確認できた。特に8hの撹拌の後では、大きさがナノメートルオーダーであるため初期の粉の状態から激しく凝集している微粒子を、その粒子1個の大きさまで、ほぼ全量を分散した溶液を製造することができた。図1に示したSiO2粒子と異なる粒子においても粒子を分散させることができ、本発明が応用性の高いものであることが確認できた。 In order to confirm whether the prepared sample (used particles: 80% by mass SiO 2 /20% by mass TiO 2 ) is dispersed as fine particles, the particle size is measured by a dynamic light scattering particle size distribution analyzer (HP5001, Malvern Instruments Ltd). Distribution was measured. In this figure, the vertical axis represents the volume-based integration ratio, and the horizontal axis represents the particle diameter. In addition, there is a vertical dotted line in FIG. 13 and there is a description that the primary particle diameter is 22 nm. This is the particle diameter calculated from the value obtained by BET measurement (specific surface area measurement) in the state of the powder of the used particles. It is. In the case of microparticles, this particle size is almost the same as the particle size observed with an electron microscope. As shown in Examples 11 to 14 and Comparative Example 19, the stirring time in the bead mill was set to 0h, 1h, 4h, 6h, and 8h. It was confirmed that the particle diameter decreased as the stirring time increased. Especially after 8 hours of stirring, since the size is on the order of nanometers, it is possible to produce a solution in which almost all the fine particles that have been intensively aggregated from the initial powder state are dispersed to the size of one particle. did it. Particles can be dispersed even in particles different from the SiO 2 particles shown in FIG. 1, and it was confirmed that the present invention has high applicability.
図13から50%, 80%粒子径を読み、図にしたものを図14、表にしたものを表2に示す。なお、表2の注意書における100nmの値は300minと480minの値から内挿により求めた。50%, 80%粒子径はともに、時間が経過するにつれ大幅に小さくなることがわかった。特に、8hの撹拌後では50%、80%粒子径はそれぞれ6.8nm、16nmであり、80質量%SiO2/20質量%TiO2粒子についても非常にシャープな粒度分布をもつ分散液が製造できることがわかった。 FIG. 14 shows the 50% and 80% particle diameters from FIG. 13, and FIG. In addition, the value of 100 nm in the notes in Table 2 was obtained by interpolation from the values of 300 min and 480 min. Both 50% and 80% particle sizes were found to decrease significantly over time. In particular, after stirring for 8 hours, the particle sizes of 50% and 80% are 6.8 nm and 16 nm, respectively, and a dispersion with a very sharp particle size distribution can be produced for 80% by mass SiO 2 /20% by mass TiO 2 particles. I understood.
試料の調整において添加する水のpHが分散性に影響を及ぼすのか、また、得られた溶液の分散状態は安定なのかを確認するため、実施例15に示したように添加する水のpHを3としビーズミルで8h撹拌した試料を調整した。この試料の粒度分布を動的光散乱法粒度分布測定装置にて測定した。その結果を図15に示す。この図の縦軸は体積基準の積算割合、横軸は粒子径である。添加する水のpHがかわっても同様の粒度分布が得られることが80質量%SiO2/20質量%TiO2粒子の場合についても確認できた。 In order to confirm whether the pH of the water added in the preparation of the sample affects the dispersibility and whether the dispersion state of the obtained solution is stable, the pH of the water to be added is set as shown in Example 15. The sample which was set to 3 and stirred for 8 hours with a bead mill was prepared. The particle size distribution of this sample was measured with a dynamic light scattering particle size distribution analyzer. The result is shown in FIG. In this figure, the vertical axis represents the volume-based integration ratio, and the horizontal axis represents the particle diameter. The pH of the water to be added is obtained similar particle size distribution be changed it could be confirmed for the case of 80 wt% SiO 2/20 wt% TiO 2 particles.
Claims (28)
50%粒径が8.9〜545nmの範囲内にある
無機酸化物粒子。 There is a surface modifier on the surface of the particles made of inorganic oxide,
Inorganic oxide particles having a 50% particle size in the range of 8.9 to 545 nm.
請求項1記載の無機酸化物粒子。 Inorganic oxides are Si, Ti, W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Cr The inorganic oxide particle according to claim 1, wherein the oxide is one of oxides selected from Nb, Pb, and Mn, or an oxide of a combination of any two or more thereof.
請求項1記載の無機酸化物粒子。 The inorganic oxide particle according to claim 1, wherein the surface modifier is a coupling agent or a surfactant.
SiRx(OR’)4-x
この一般式において、R は、ビニル基;アリル基;3-グリシドキシプロピル基;2-(3 ,4エポキシシクロヘキシル)エチル基;3-アクリロキシプロピル基;3-メタクリロプロピル基;スチリル基;3-アミノプロピル基;N-2(アミノエチル)3-アミノプロピル基;N-フェニル-3-アミノプロピル基;炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基から選択された1種または2種以上である。
また、この一般式において、R’は、炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基、メチルカルボキシ基から選択された1種または2種以上である。
請求項3記載の無機酸化物粒子。 The coupling agent is a compound represented by the following general formula: SiR x (OR ′) 4-x
In this general formula, R 1 represents a vinyl group; an allyl group; a 3-glycidoxypropyl group; a 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group; a 3-acryloxypropyl group; a 3-methacrylopropyl group; 3-aminopropyl group; N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyl group; N-phenyl-3-aminopropyl group; alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; one kind selected from phenyl group; Or it is 2 or more types.
In this general formula, R ′ is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; one or more selected from a phenyl group and a methylcarboxy group.
The inorganic oxide particle according to claim 3.
請求項3記載の無機酸化物粒子。 The surfactant is any one selected from anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and nonionic surfactants, or a combination of any two or more thereof. Inorganic oxide particles.
請求項1記載の無機酸化物粒子。 The inorganic oxide particles according to claim 1, wherein the 80% particle size is in the range of 16 to 982 nm.
請求項1記載の無機酸化物粒子。 The inorganic oxide particle according to claim 1, wherein the amount of the surface modifier reacted per particle unit surface area is in the range of 3.0 to 8.0 μmol / m 2 .
50%粒径が8.9〜545nmの範囲内にある無機酸化物粒子を含有する
無機酸化物粒子分散体。 There is a surface modifier on the surface of the particles made of inorganic oxide,
An inorganic oxide particle dispersion containing inorganic oxide particles having a 50% particle size in the range of 8.9 to 545 nm.
請求項8記載の無機酸化物粒子分散体。 Inorganic oxides are Si, Ti, W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Cr The inorganic oxide particle dispersion according to claim 8, which is any one oxide selected from the group consisting of Pb, Mn, and an oxide of any combination of two or more.
請求項8記載の無機酸化物粒子分散体。 The inorganic oxide particle dispersion according to claim 8, wherein the surface modifier is a coupling agent or a surfactant.
SiRx(OR’)4-x
この一般式において、R は、ビニル基;アリル基;3-グリシドキシプロピル基;2-(3 ,4エポキシシクロヘキシル)エチル基;3-アクリロキシプロピル基;3-メタクリロプロピル基;スチリル基;3-アミノプロピル基;N-2(アミノエチル)3-アミノプロピル基;N-フェニル-3-アミノプロピル基;炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基から選択された1種または2種以上である。
また、この一般式において、R’は、炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基、メチルカルボキシ基から選択された1種または2種以上である。
請求項10記載の無機酸化物粒子分散体。 The coupling agent is a compound represented by the following general formula: SiR x (OR ′) 4-x
In this general formula, R 1 represents a vinyl group; an allyl group; a 3-glycidoxypropyl group; a 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group; a 3-acryloxypropyl group; a 3-methacrylopropyl group; 3-aminopropyl group; N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyl group; N-phenyl-3-aminopropyl group; alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; one kind selected from phenyl group; Or it is 2 or more types.
In this general formula, R ′ is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; one or more selected from a phenyl group and a methylcarboxy group.
The inorganic oxide particle dispersion according to claim 10.
請求項10記載の無機酸化物粒子分散体。 The surfactant is any one selected from anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and nonionic surfactants, or a combination of any two or more thereof. Inorganic oxide particle dispersion.
請求項8記載の無機酸化物粒子分散体。 The inorganic oxide particle dispersion according to claim 8, wherein the 80% particle size is in the range of 16 to 982 nm.
請求項8記載の無機酸化物粒子分散体。 The inorganic oxide particle dispersion according to claim 8, wherein the amount of the surface modifier reacted per particle unit surface area is in the range of 3.0 to 8.0 μmol / m 2 .
湿式媒体ミルで撹拌する
無機酸化物粒子の製造方法。 A method for producing inorganic oxide particles, in which particles comprising an inorganic oxide and a solution containing a surface modifier are stirred by a wet medium mill.
請求項15記載の無機酸化物粒子の製造方法。 Inorganic oxides are Si, Ti, W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Cr The method for producing inorganic oxide particles according to claim 15, wherein the oxide is any one oxide selected from the group consisting of Pb, Mn, and a combination of any two or more thereof.
請求項15記載の無機酸化物粒子の製造方法。 The method for producing inorganic oxide particles according to claim 15, wherein the surface modifier is a coupling agent or a surfactant.
SiRx(OR’)4-x
この一般式において、R は、ビニル基;アリル基;3-グリシドキシプロピル基;2-(3 ,4エポキシシクロヘキシル)エチル基;3-アクリロキシプロピル基;3-メタクリロプロピル基;スチリル基;3-アミノプロピル基;N-2(アミノエチル)3-アミノプロピル基;N-フェニル-3-アミノプロピル基;炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基から選択された1種または2種以上である。
また、この一般式において、R’は、炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基、メチルカルボキシ基から選択された1種または2種以上である。
請求項17記載の無機酸化物粒子の製造方法。 The coupling agent is a compound represented by the following general formula: SiR x (OR ′) 4-x
In this general formula, R 1 represents a vinyl group; an allyl group; a 3-glycidoxypropyl group; a 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group; a 3-acryloxypropyl group; a 3-methacrylopropyl group; 3-aminopropyl group; N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyl group; N-phenyl-3-aminopropyl group; alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; one kind selected from phenyl group; Or it is 2 or more types.
In this general formula, R ′ is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; one or more selected from a phenyl group and a methylcarboxy group.
The manufacturing method of the inorganic oxide particle of Claim 17.
請求項17記載の無機酸化物粒子の製造方法。 The surfactant is any one selected from an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant, or a combination of any two or more thereof. A method for producing inorganic oxide particles.
請求項17記載の無機酸化物粒子の製造方法。 The method for producing inorganic oxide particles according to claim 17, wherein in the addition of water, the ratio of the number of moles of water to the number of moles of alkoxy groups contained in the coupling agent is in the range of 0.1 to 5.
請求項15記載の無機酸化物粒子の製造方法。 The method for producing inorganic oxide particles according to claim 15, wherein the wet medium mill is a bead mill.
湿式媒体ミルで撹拌する
無機酸化物粒子分散体の製造方法。 A method for producing an inorganic oxide particle dispersion, in which particles comprising an inorganic oxide and a solution containing a surface modifier are stirred by a wet medium mill.
請求項22記載の無機酸化物粒子分散体の製造方法。 Inorganic oxides are Si, Ti, W, V, Y, Ag, Mg, Al, Fe, Ni, Ce, Co, Mo, Au, Pt, Ta, Lu, Zr, Cu, Zn, Pd, Cd, Cr 23. The method for producing an inorganic oxide particle dispersion according to claim 22, wherein the oxide is any one oxide selected from the group consisting of Pb, Mn, and a combination of any two or more thereof.
請求項22記載の無機酸化物粒子分散体の製造方法。 The method for producing an inorganic oxide particle dispersion according to claim 22, wherein the surface modifier is a coupling agent or a surfactant.
SiRx(OR’)4-x
この一般式において、R は、ビニル基;アリル基;3-グリシドキシプロピル基;2-(3 ,4エポキシシクロヘキシル)エチル基;3-アクリロキシプロピル基;3-メタクリロプロピル基;スチリル基;3-アミノプロピル基;N-2(アミノエチル)3-アミノプロピル基;N-フェニル-3-アミノプロピル基;炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基から選択された1種または2種以上である。
また、この一般式において、R’は、炭素数が1以上、20以下のアルキル基;フェニル基、メチルカルボキシ基から選択された1種または2種以上である。
請求項24記載の無機酸化物粒子分散体の製造方法。 The coupling agent is a compound represented by the following general formula: SiR x (OR ′) 4-x
In this general formula, R 1 represents a vinyl group; an allyl group; a 3-glycidoxypropyl group; a 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group; a 3-acryloxypropyl group; a 3-methacrylopropyl group; 3-aminopropyl group; N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyl group; N-phenyl-3-aminopropyl group; alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; one kind selected from phenyl group; Or it is 2 or more types.
In this general formula, R ′ is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; one or more selected from a phenyl group and a methylcarboxy group.
The manufacturing method of the inorganic oxide particle dispersion of Claim 24.
請求項24記載の無機酸化物粒子分散体の製造方法。 The surfactant is any one selected from an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant, or a combination of any two or more thereof. A method for producing an inorganic oxide particle dispersion.
請求項24記載の無機酸化物粒子分散体の製造方法。 The method for producing an inorganic oxide particle dispersion according to claim 24, wherein in the addition of water, the ratio of the number of moles of water to the number of moles of alkoxy groups contained in the coupling agent is in the range of 0.1 to 5.
請求項22記載の無機酸化物粒子分散体の製造方法。 The method for producing an inorganic oxide particle dispersion according to claim 22, wherein the wet medium mill is a bead mill.
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