JP2014047130A - Fluoro aluminate compound grain having gap in inside and production method of the same, and composition and antireflection film including the grain - Google Patents

Fluoro aluminate compound grain having gap in inside and production method of the same, and composition and antireflection film including the grain Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low refractive index grain that is suitable for an inorganic filler that is used for a low refractive index layer of an antireflection film.SOLUTION: A grain includes at least a fluoro aluminate compound, has a gap in the inside, and shows an excellent low refractive index. The grain can be obtained from a production method that includes: a first process in which a template grain and an aluminum raw material are made to be coexistent and an aluminum compound is made to exist on a template grain surface; a second process in which the aluminum is made to be coexistent with a fluorine raw material further, and the aluminum compound is converted to a fluoro aluminate compound; and a third process in which the template grain is removed.

Description

本発明は、内部に空隙を有するフルオロアルミン酸化合物粒子及びその製造方法に関するものであり、特に反射防止膜の低屈折率層への適用に好適な粒子に関する。更には、当該粒子を含有する組成物及び反射防止膜に関する。   The present invention relates to fluoroaluminate compound particles having voids therein and a method for producing the same, and more particularly to particles suitable for application to a low refractive index layer of an antireflection film. Furthermore, the present invention relates to a composition containing the particles and an antireflection film.

光学機器を構成する光学部品や画像表示装置などの透明物品の表面には、光透過率を向上させたり、光の反射による視認性の低下を抑制することを目的に、反射防止膜が設けられている。一般的な反射防止膜は、基材よりも屈折率の低い材料を用いて形成される。より低反射効果を必要とする光学素子の反射防止膜としては、前記単層ではなく、高屈折率膜と低屈折率膜を交互に積層した多層膜が用いられる。この場合も空気側である最上層としては低屈折率材料が重要となる。いずれの場合においても、反射率を下げる技術として、最表面の低屈折率層の屈折率を低下させることが挙げられ、その一手段として、より屈折率の低い材料を用いることが有効であり、そのための低屈折率材料が種々提案されている。   The surface of a transparent article such as an optical component or an image display device that constitutes an optical device is provided with an antireflection film for the purpose of improving light transmittance or suppressing a decrease in visibility due to light reflection. ing. A general antireflection film is formed using a material having a refractive index lower than that of the substrate. As an antireflection film of an optical element that requires a lower reflection effect, a multilayer film in which a high refractive index film and a low refractive index film are alternately laminated is used instead of the single layer. In this case as well, a low refractive index material is important as the uppermost layer on the air side. In any case, as a technique for reducing the reflectance, it is possible to reduce the refractive index of the low refractive index layer on the outermost surface, and as one means, it is effective to use a material having a lower refractive index, Various low refractive index materials have been proposed for this purpose.

特許文献1には、ヘキサフルオロアルミン酸ナトリウムの別称である氷晶石(屈折率1.34)の超微粒子から形成される低反射膜が開示されている。この氷晶石の超微粒子は、ナトリウム及びアルミニウム原料を分散・懸濁又は溶解した溶液と、HF水溶液とを混合して製造される。   Patent Document 1 discloses a low reflection film formed from ultrafine particles of cryolite (refractive index: 1.34), which is another name for sodium hexafluoroaluminate. The cryolite ultrafine particles are produced by mixing a solution in which sodium and aluminum raw materials are dispersed, suspended or dissolved, and an HF aqueous solution.

特開2010−107583号公報JP 2010-107583 A

上記特許文献1で提案された氷晶石の超微粒子は屈折率が低く、それを用いることで反射防止膜の低反射化に一定の効果が認められるものの、更に屈折率の低い材料が求められている。   The ultrafine particles of cryolite proposed in Patent Document 1 have a low refractive index, and a certain effect of reducing the reflection of the antireflection film can be confirmed by using it. However, a material having a lower refractive index is required. ing.

本発明の目的は、反射防止膜の低屈折率層に用いる無機フィラーに好適な低屈折率粒子を提供することにある。   An object of the present invention is to provide low refractive index particles suitable for an inorganic filler used in a low refractive index layer of an antireflection film.

そこで、本発明者らは、かかる課題を解決するため鋭意研究の結果、少なくともフルオロアルミン酸化合物を含み、内部に空隙を有する粒子が、優れて低い屈折率を示すことなどを見出し、本発明を完成した。   Therefore, the present inventors have found that, as a result of intensive studies to solve such problems, particles containing at least a fluoroaluminate compound and having voids therein exhibit an excellent low refractive index. completed.

すなわち、本発明は、
(1)少なくともフルオロアルミン酸化合物を含み、内部に空隙を有する粒子であり、
(2)前記フルオロアルミン酸化合物が少なくともアルカリ金属及び/又はアンモニウムイオンを含む(1)の粒子であり、
(3)内部に空洞が形成されている中空状粒子である、(2)の粒子であり、
(4)粉末X線回折測定において、少なくとも2θ=46.8±1.0,32.7±1.0,23.0±1.0,38.6±1.0(単位はいずれも度)の位置にピークを有する、(1)〜(3)の粒子であり、
(5)前記粒子の体積における空隙の割合が20〜95%である(1)〜(4)のいずれかに記載の粒子であり、
(6)前記粒子の粒子径が10nm〜200nmである(1)〜(5)のいずれかに記載の粒子であり、
(7)有機化合物及び/又は無機化合物を表面に有する(1)〜(6)のいずれかに記載の粒子であり、
(8)導電性物質を表面に有する(1)〜(7)のいずれかに記載の粒子であり、
(9)テンプレート粒子とアルミニウム原料を共存させ、テンプレート粒子表面にアルミニウムの化合物を存在させる工程(工程1)、
更にフッ素原料と共存させ、前記アルミニウムの化合物をフルオロアルミン酸化合物に変換する工程(工程2)、
テンプレート粒子を除去する工程(工程3)
を有する、少なくともフルオロアルミン酸化合物を含み、内部に空隙を有する粒子の製造方法であり、
(10)テンプレート粒子の分散液とアルミニウム原料とを混合して、テンプレート粒子表面にアルミニウムの化合物を存在させる工程(工程1)、
前記工程1の分散液にフッ素原料を混合して、前記アルミニウムの化合物をフルオロアルミン酸化合物に変換する工程(工程2)、
テンプレート粒子を除去する工程(工程3)
を有する、(9)に記載の粒子の製造方法であり、
(11)テンプレート粒子の分散液にアルミニウム原料とフッ素原料を混合して、テンプレート粒子表面にフルオロアルミン酸化合物を存在させる、前記工程1と工程2を一つの工程で行う(10)に記載の粒子の製造方法であり、
(12)前記工程1が、
少なくともテンプレート粒子とアルミニウム原料を含む混合液のpHを6〜11とする、(9)〜(11)のいずれかに記載の粒子の製造方法であり、
(13)前記混合液と、酸性化合物又は塩基性化合物との混合によりpHの調整を行うとともに、
前記混合液と、酸性化合物又は塩基性化合物との混合によりpHの調整を行うとともに、
該酸性化合物又は塩基性化合物のグラム当量基準での添加速度が、前記アルミニウム化合物量をAlに換算したときのAl 1モルに対して3.6モル/時間以下である、(12)の製造方法であり、
(14)前記テンプレート粒子が酸化亜鉛粒子であり、
前記工程3において、テンプレート粒子である酸化亜鉛粒子の除去をpHが2〜4の酸性水溶液にて行う、(9)〜(13)のいずれかに記載の製造方法であり、
(15)前記工程1において、アルミニウム原料としてアルミン酸ナトリウムを用い、前記工程2において、フッ素原料としてフッ化アンモニウムを用いる、(9)〜(14)のいずれかに記載の製造方法であり、
(16)少なくとも(1)〜(8)のいずれかに記載の粒子及び溶媒を含む組成物であり、
(17)(1)〜(8)のいずれかに記載の粒子を含む反射防止膜である。
That is, the present invention
(1) Particles containing at least a fluoroaluminate compound and having voids inside,
(2) The fluoroaluminate compound is a particle of (1) containing at least an alkali metal and / or ammonium ion,
(3) The particles of (2), which are hollow particles in which cavities are formed,
(4) In powder X-ray diffraction measurement, at least 2θ = 46.8 ± 1.0, 32.7 ± 1.0, 23.0 ± 1.0, 38.6 ± 1.0 (the unit is degree) ) Having a peak at the position (1) to (3),
(5) The particle according to any one of (1) to (4), wherein the void ratio in the volume of the particle is 20 to 95%.
(6) The particle according to any one of (1) to (5), wherein the particle diameter of the particle is 10 nm to 200 nm.
(7) The particles according to any one of (1) to (6) having an organic compound and / or an inorganic compound on the surface,
(8) The particles according to any one of (1) to (7) having a conductive substance on the surface,
(9) A step of allowing the template particles and the aluminum raw material to coexist, and causing an aluminum compound to exist on the surface of the template particles (step 1),
A step of coexisting with a fluorine raw material to convert the aluminum compound into a fluoroaluminate compound (step 2);
Step of removing template particles (Step 3)
A method for producing particles having at least a fluoroaluminate compound and having voids therein,
(10) A step of mixing a dispersion of template particles and an aluminum raw material so that an aluminum compound is present on the surface of the template particles (step 1),
A step of mixing the fluorine raw material with the dispersion of Step 1 to convert the aluminum compound into a fluoroaluminate compound (Step 2);
Step of removing template particles (Step 3)
The method for producing particles according to (9),
(11) The particles according to (10), wherein the step 1 and the step 2 are performed in a single step by mixing an aluminum raw material and a fluorine raw material in a dispersion of template particles and causing the fluoroaluminate compound to exist on the surface of the template particles. Is a manufacturing method of
(12) Step 1 is
The method for producing particles according to any one of (9) to (11), wherein the pH of the mixed solution containing at least template particles and an aluminum raw material is 6 to 11.
(13) While adjusting the pH by mixing the mixed solution with an acidic compound or a basic compound,
While adjusting the pH by mixing the liquid mixture with an acidic compound or a basic compound,
Addition rate in grams equivalent standard of acidic compound or basic compound is not more than 3.6 mol / hr with respect to Al 2 O 3 1 mol when converted the aluminum compound amount in Al 2 O 3, (12) a manufacturing method,
(14) The template particles are zinc oxide particles,
In the step 3, it is a production method according to any one of (9) to (13), wherein removal of zinc oxide particles as template particles is performed with an acidic aqueous solution having a pH of 2 to 4.
(15) The production method according to any one of (9) to (14), wherein sodium aluminate is used as the aluminum raw material in the step 1, and ammonium fluoride is used as the fluorine raw material in the step 2.
(16) A composition comprising at least the particles according to any one of (1) to (8) and a solvent,
(17) An antireflection film containing the particles according to any one of (1) to (8).

本発明は、少なくともフルオロアルミン酸化合物を含み、内部に空隙を有する粒子であって、優れて低い屈折率を示す。このため、これをフィラーとして用いた反射防止膜をより一層低反射化することができる。また、本発明の組成物はそのような反射防止膜の製造に好適である。
本発明の粒子は、例えばレンズ等の光学材料、液晶表示装置等の画像表示面、窓やショーケース等の板ガラスや透明プラスチック等の基材に設けられる反射防止膜に好適に用いることができる。
The present invention is a particle containing at least a fluoroaluminate compound and having voids therein, and exhibits an excellent low refractive index. For this reason, the antireflection film using this as a filler can be further reduced in reflection. The composition of the present invention is suitable for producing such an antireflection film.
The particles of the present invention can be suitably used for an antireflection film provided on a substrate such as an optical material such as a lens, an image display surface such as a liquid crystal display, a plate glass such as a window or a showcase, or a transparent plastic.

実施例1で得られた粒子の透過電子顕微鏡写真である。2 is a transmission electron micrograph of particles obtained in Example 1. FIG. 比較例1で得られた粒子の透過電子顕微鏡写真である。2 is a transmission electron micrograph of particles obtained in Comparative Example 1. 実施例1で得られた粒子の粉末X線回折パターンである。2 is a powder X-ray diffraction pattern of the particles obtained in Example 1. FIG.

本発明の技術的構成及びその作用効果は、以下の通りである。ただし、作用機構については推定を含んでおり、その正否は本発明を制限するものではない。   The technical configuration and operational effects of the present invention are as follows. However, the action mechanism includes estimation, and its correctness does not limit the present invention.

本発明の第1の発明は、少なくともフルオロアルミン酸化合物を含み、内部に空隙を有する粒子である。(以降、「本発明の粒子」と記載することもある。)   The first invention of the present invention is a particle containing at least a fluoroaluminate compound and having voids therein. (Hereafter, it may be described as “the particle of the present invention”.)

本発明の粒子に含まれるフルオロアルミン酸化合物は、(式1)AAlF(式1中、Aはカチオンである。)の基本組成をとる化合物が好ましい。特に、Aは少なくともアルカリ金属及び/又はアンモニウムイオンを含むことが好ましい。 The fluoroaluminate compound contained in the particles of the present invention is preferably a compound having a basic composition of (Formula 1) A 3 AlF 6 (wherein A is a cation). In particular, A preferably contains at least an alkali metal and / or ammonium ion.

(式1)のAがアルカリ金属を含む場合、アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムから選ばれる一種又は二種以上が挙げられ、なかでもリチウム、ナトリウム、カリウムが好ましく、ナトリウムが特に好ましい。また、アルカリ金属とアンモニウムイオンを同時に含む場合、アルカリ金属とアンモニウムイオンのモル比は適宜設定できる。具体的には、式1中のA=A’3−x(NH(A’はアルカリ金属)としたとき、xは0.1以上であってよく、0.15以上であってもよく、また、0.8以下であってもよく、0.7以下であってもよく、特に制限は無い。 When A in Formula 1 contains an alkali metal, examples of the alkali metal include one or more selected from lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium. Among these, lithium, sodium, and potassium are preferable, and sodium Is particularly preferred. Moreover, when an alkali metal and an ammonium ion are included simultaneously, the molar ratio of an alkali metal and an ammonium ion can be set suitably. Specifically, when A = A ′ 3-x (NH 4 ) x (A ′ is an alkali metal) in Formula 1, x may be 0.1 or more, and is 0.15 or more. Or 0.8 or less, or 0.7 or less, and there is no particular limitation.

本発明の粒子の形状は、球状、多面体状等の等方性形状、棒状、紡錘形状、柱状、針状、鱗片形状、板状等の異方性形状、不定形状等特に制限は無い。   The shape of the particles of the present invention is not particularly limited, for example, isotropic shapes such as spherical and polyhedral shapes, rod shapes, spindle shapes, anisotropic shapes such as columnar shapes, needle shapes, scale shapes, and plate shapes, and irregular shapes.

本発明の粒子は、その内部に空隙を有する。「内部に空隙を有する粒子」とは、粒子の内部に気体や液体等が存在しうる空隙を有する構造及び/又は気体や液体等を含みうる空隙を有する多孔質構造体を形成する粒子を意味する。気体が屈折率1.0の空気である場合、粒子本来の屈折率に比べて粒子中の気体占有率に比例して屈折率が低下する。また、本発明にあっては、微粒子の形態、構造、凝集状態、膜内部での粒子の分散状態により、内部、及び/又は表面の少なくとも一部にナノポーラス構造の形成が可能な粒子も含まれる。そのような構造の具体的な例としては、多孔質粒子、内部に一又は複数の空隙を有する粒子、筒状の粒子が挙げられる。内部に一つの空隙を有する粒子としては、外殻により内部に空洞が形成されたいわゆる中空状粒子が挙げられる。内部に複数の空隙を有する粒子としては、いわゆるスポンジ状粒子や、空隙や細孔を有する外殻により形成される中空状粒子が挙げられる。筒状の粒子としては、円筒状粒子、多角形の断面を有する筒状粒子やそれらの集合体が挙げられる。集合体としては、六角断面筒状体がその壁面で接して集合したハニカム体が例示できる。筒状の場合、筒の両端が外部に連通していてもよく、節などにより途中で閉塞していてもよい。   The particles of the present invention have voids therein. “Particles having voids in the interior” mean particles that form a structure having voids in which gas or liquid can exist inside the particles and / or a porous structure having voids that can contain gas, liquid, or the like. To do. When the gas is air having a refractive index of 1.0, the refractive index decreases in proportion to the gas occupancy in the particles as compared to the original refractive index of the particles. The present invention also includes particles capable of forming a nanoporous structure inside and / or at least part of the surface depending on the form, structure, aggregation state, and dispersion state of the particles inside the film. . Specific examples of such a structure include porous particles, particles having one or more voids therein, and cylindrical particles. Examples of the particles having one void inside include so-called hollow particles in which a cavity is formed inside by an outer shell. Examples of the particles having a plurality of voids therein include so-called sponge particles and hollow particles formed by an outer shell having voids and pores. Examples of the cylindrical particles include cylindrical particles, cylindrical particles having a polygonal cross section, and aggregates thereof. Examples of the aggregate include a honeycomb body in which hexagonal cross-section cylindrical bodies are in contact with each other on the wall surface. In the case of a cylinder, both ends of the cylinder may be in communication with the outside, or may be blocked in the middle by a node or the like.

本発明の粒子は、中空状粒子であることが好ましい。中空状粒子とすることで、空隙率(粒子の体積における空隙の割合であり、粒子に占める空隙の体積分率である)を最も大きく取ることができる、すなわち空隙率を最も大きくし屈折率を低減することができるので好ましい。粒子が中空状である場合においても粒子形状に特に制限は無いが、等方的な形状、例えば、球状〜略球状や立方体形状であると好ましい。   The particles of the present invention are preferably hollow particles. By making hollow particles, the void ratio (the ratio of voids in the volume of particles and the volume fraction of voids in the particles) can be maximized, that is, the void ratio is maximized and the refractive index is increased. Since it can reduce, it is preferable. Even when the particles are hollow, the shape of the particles is not particularly limited, but isotropic shapes, for example, spherical to substantially spherical or cubic shapes are preferable.

本発明の粒子は、平均粒子径が10nm〜200nmであることが好ましい。10nm未満の場合、充分な空隙を粒子内部に形成できず、屈折率の低減が図りづらいので好ましくない。200nmより大きい場合は、可視域の光が粒子によって散乱されるため、反射防止膜に用いた際、所望の性能が得られづらくなるので好ましくない。平均粒子径は30〜100nmであるとより好ましい。全粒子の粒子径が前記範囲内であると更に好ましい。   The particles of the present invention preferably have an average particle size of 10 nm to 200 nm. When the thickness is less than 10 nm, it is not preferable because sufficient voids cannot be formed inside the particles and it is difficult to reduce the refractive index. If it is larger than 200 nm, light in the visible range is scattered by the particles, so that when used for an antireflection film, it is difficult to obtain desired performance, which is not preferable. The average particle size is more preferably 30 to 100 nm. It is more preferable that the particle diameter of all the particles is within the above range.

本発明の粒子の粒子径の測定は、透過電子顕微鏡を用いて行う。透過電子顕微鏡にて得られた像から、粒子100個を選択し、各粒子について粒子径を測定する。得られた測定値の平均値を計算により算出して平均粒子径とする。なお、本願において、異方性粒子や不定形粒子の粒子径は粒子の最長部分の長さとする。   The particle diameter of the particles of the present invention is measured using a transmission electron microscope. From the image obtained with the transmission electron microscope, 100 particles are selected, and the particle diameter is measured for each particle. The average value of the measured values obtained is calculated to obtain the average particle diameter. In the present application, the particle diameter of anisotropic particles and irregular particles is the length of the longest part of the particles.

本発明の粒子は、その粒子の空隙率(粒子の体積における空隙の割合)が20〜95%であることが好ましい。20%未満の場合、粒子の屈折率を充分に低減することができず、低屈折率化の効果が薄いため好ましくない。また、95%より大きい場合、粒子の骨格を形成する成分の厚みが薄くなり、十分な強度が得られず粒子が崩壊する懸念があるため好ましくない。   The particles of the present invention preferably have a porosity of the particles (ratio of voids in the volume of the particles) of 20 to 95%. If it is less than 20%, the refractive index of the particles cannot be sufficiently reduced, and the effect of lowering the refractive index is small, which is not preferable. On the other hand, if it is larger than 95%, the thickness of the component that forms the skeleton of the particle becomes thin, and there is a concern that sufficient strength cannot be obtained and the particle collapses.

本発明の粒子の空隙率は、中空形状であれば、透過電子顕微鏡にて得られた像の粒子100個を選択し、外径、内径を測定し、計算により求めることができる。例えば、球状中空粒子であれば、外径をR、内径をrとしたとき、空隙率(%)=(r/R)×100となる。中空形状以外では自動比表面積/細孔分布測定装置を用いて細孔容積を測定し、下記式2から求める。
(式2)空隙率=細孔容積/{(1/NaAlFの真密度)+細孔容積}
式2中、NaAlFの真密度=2.97とする。
The void ratio of the particles of the present invention can be determined by calculation by selecting 100 particles of an image obtained with a transmission electron microscope, measuring the outer diameter and inner diameter, if the shape is hollow. For example, in the case of spherical hollow particles, the void ratio (%) = (r 3 / R 3 ) × 100, where R is the outer diameter and r is the inner diameter. Except for the hollow shape, the pore volume is measured using an automatic specific surface area / pore distribution measuring device, and obtained from the following formula 2.
(Expression 2) Porosity = pore volume / {(1 / Na 3 AlF 6 true density) + pore volume}
In Equation 2, the true density of Na 3 AlF 6 is set to 2.97.

本発明のフルオロアルミン酸化合物は、粉末X線回折測定において、少なくとも2θ=46.8±1.0°,32.7±1.0°,23.0±1.0°,38.6±1.0°の位置にピークを有することが好ましい。このようなピークを示す、すなわち結晶構造を有する化合物を用いることにより、粒子の屈折率を低減させることができる。この粉末X線回折パターンは、NaAlF(PDF No.74−4463)と一致するとより好ましい。ここで、「一致する」とは、前記PDFに記載のピーク位置と測定されたピーク位置が±1.0°の範囲内にあることを言う。 The fluoroaluminate compound of the present invention has at least 2θ = 46.8 ± 1.0 °, 32.7 ± 1.0 °, 23.0 ± 1.0 °, 38.6 ± in powder X-ray diffraction measurement. It preferably has a peak at a position of 1.0 °. By using a compound having such a peak, that is, having a crystal structure, the refractive index of the particles can be reduced. This powder X-ray diffraction pattern is more preferably coincident with Na 3 AlF 6 (PDF No. 74-4463). Here, “match” means that the peak position described in the PDF and the measured peak position are within a range of ± 1.0 °.

粉末X線回折測定は、線源:CuKα、管電圧/管電流:40kV/40mA、測定間隔:0.01°、スキャン速度:5°/分、の条件で行う。   Powder X-ray diffraction measurement is performed under the conditions of a radiation source: CuKα, tube voltage / tube current: 40 kV / 40 mA, measurement interval: 0.01 °, scan speed: 5 ° / min.

本発明の粒子は、フルオロアルミン酸化合物以外にも、他の元素、物質を含んでいてもよい。そのような元素としては、例えば、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムなどのアルカリ土類金属、亜鉛、硫黄などが挙げられる。これらの元素の存在状態は明らかではないが、式1のフルオロアルミン酸化合物の結晶格子のA,Al,Fサイトを一部置換していたり、格子間位置や結晶粒界に存在していてもよく、粒子内に別相として存在しても、別の化合物粒子として存在していてもよい。亜鉛はZnO換算で1.5重量%程度含まれていてもよく、1.5重量%以下でもよい。硫黄はSO換算で1.0重量%程度含まれていてもよく、1.0重量%以下でもよい。 The particles of the present invention may contain other elements and substances in addition to the fluoroaluminate compound. Examples of such elements include alkaline earth metals such as magnesium, calcium, strontium and barium, zinc and sulfur. Although the existence state of these elements is not clear, even if the A, Al, and F sites in the crystal lattice of the fluoroaluminate compound of Formula 1 are partially substituted, or even if they are present at interstitial positions or grain boundaries It may be present as a separate phase in the particle or as a separate compound particle. Zinc may be contained in an amount of about 1.5% by weight in terms of ZnO, or 1.5% by weight or less. Sulfur may be contained in an amount of about 1.0% by weight in terms of SO 4 or may be 1.0% by weight or less.

本発明の粒子の化学組成は、例えば蛍光X線分析によって求めることができる。また、アンモニウムイオンの存在は、フーリエ変換赤外分光分析の吸収ピークにより確認することができる。フッ素、窒素の各成分の定量は、それぞれイオンクロマトグラフ、CHN分析により行うことができる。   The chemical composition of the particles of the present invention can be determined, for example, by fluorescent X-ray analysis. The presence of ammonium ions can be confirmed by an absorption peak of Fourier transform infrared spectroscopy. Quantification of each component of fluorine and nitrogen can be performed by ion chromatography and CHN analysis, respectively.

本発明の粒子の表面には、更に有機化合物及び/又は無機化合物が存在していてもよい。これらの化合物により、粒子に種々の機能を付与することができる。例えば、粒子の分散性を向上させたり、粒子に導電性を付与することができる。   An organic compound and / or an inorganic compound may further exist on the surface of the particle of the present invention. These compounds can impart various functions to the particles. For example, the dispersibility of the particles can be improved, or conductivity can be imparted to the particles.

有機化合物としては、シリコーン化合物、その他有機ケイ素化合物、脂肪酸化合物等が挙げられる。   Examples of the organic compound include silicone compounds, other organosilicon compounds, fatty acid compounds, and the like.

有機ケイ素化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2‐(3,4‐エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3‐グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3‐グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3‐グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3‐グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、p‐スチリルトリメトキシシラン、3‐メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3‐メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3‐メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3‐メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3‐アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N‐2‐(アミノエチル)‐3‐アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N‐2‐(アミノエチル)‐3‐アミノプロピルトリメトキシシラン、N‐2‐(アミノエチル)‐3‐アミノプロピルトリエトキシシラン、3‐アミノプロピルトリエトキシシラン、3‐アミノプロピルトリメトキシシラン、3‐トリエトキシシリル‐N‐(1,3‐ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N‐フェニル‐3‐アミノプロピルトリメトキシシラン、3‐ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3‐メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3‐メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3‐イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。   Examples of organosilicon compounds include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxy. Silane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3- Methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- -(Aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-tri Ethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltri Examples include methoxysilane, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, and 3-isocyanatopropyltriethoxysilane.

脂肪酸化合物としては、例えばカプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、イソミリスチン酸、パルミチン酸、イソパルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、アラキン酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、ミリストレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、ヤシ油脂肪酸、牛脂脂肪酸、樹脂酸(アビエチン酸)、それらの塩、それらの金属塩等を挙げることができ、このような脂肪酸化合物の少なくとも1種を用いることができる。塩の形態としてはNa、K、Ba、Zn、Ca、Mg、Fe、Zr、Co、Al、Zr、Ti等の金属塩や、アンモニウム塩、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−プロパノール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、トリイソプロパノールアミン等の各種アルカノールアミン塩等を挙げることができる。また、デキストリン脂肪酸エステルとしては、デキストリンと脂肪酸とで構成されるエステルあるいはその誘導体から選択することができる。好ましくは、デキストリン1分子に対し、その水酸基の1つに炭素数8〜24の脂肪酸の1分子がエステル化した部分構造を少なくとも有するエステル体あるいはその誘導体、例えばデキストリン1分子に対し炭素数8〜24の脂肪酸が1個又は複数個、その水酸基の1個又は複数個にエステル結合した構造を有するエステル体や当該エステル体において水酸基が更に別種の脂肪酸でエステル化された誘導体等を挙げることができる。   Examples of the fatty acid compounds include caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, isomustic acid, palmitic acid, isopalmitic acid, stearic acid, isostearic acid, arachidic acid, undecylenic acid, oleic acid, myristoleic acid, elaidic acid Linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid, coconut oil fatty acid, beef tallow fatty acid, resin acid (abietic acid), salts thereof, metal salts thereof, and the like, and at least one of these fatty acid compounds is used. be able to. As salt forms, metal salts such as Na, K, Ba, Zn, Ca, Mg, Fe, Zr, Co, Al, Zr, Ti, ammonium salts, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, 2-amino Examples thereof include various alkanolamine salts such as 2-methyl-propanol, 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, and triisopropanolamine. Moreover, as dextrin fatty acid ester, it can select from the ester comprised from dextrin and a fatty acid, or its derivative (s). Preferably, for one dextrin molecule, an ester having at least a partial structure in which one molecule of a fatty acid having 8 to 24 carbon atoms is esterified to one of its hydroxyl groups, or a derivative thereof, such as 8 to 8 carbon atoms for one molecule of dextrin Examples include ester bodies having a structure in which one or a plurality of 24 fatty acids and one or more of the hydroxyl groups are ester-bonded, and derivatives in which the hydroxyl groups are further esterified with another fatty acid. .

シリコーン化合物はポリシロキサンとも言われ、ジクロロジメチルシラン等のシラン類を加水分解し、生成したシラノールが脱水縮合したオリゴマー又はポリマーである。シリコーン化合物(ポリシロキサン)としては例えば、ジメチルポリシロキサン、ジメトキシポリシロキサン、変性オルガノポリシロキサン等のオルガノポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン等のオルガノハイドロジェンポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン−ジメチルシロキサン共重合体等のシロキサンコポリマー、シリコーンポリマー、トリオルガノシロキシケイ酸などのシラノールが脱水縮合したオリゴマー又はポリマーを含む化合物である。このようなシリコーン化合物から選ばれる少なくとも一種を用いることができる。   The silicone compound is also called polysiloxane, and is an oligomer or polymer obtained by hydrolyzing silanes such as dichlorodimethylsilane and dehydrating and condensing the generated silanol. Examples of the silicone compound (polysiloxane) include dimethylpolysiloxane, dimethoxypolysiloxane, organopolysiloxane such as modified organopolysiloxane, organohydrogenpolysiloxane such as methylhydrogenpolysiloxane, and methylhydrogensiloxane-dimethylsiloxane copolymer. It is a compound containing an oligomer or polymer obtained by dehydration condensation of silanol such as siloxane copolymer such as coalescence, silicone polymer, and triorganosiloxysilicic acid. At least one selected from such silicone compounds can be used.

無機化合物としては、種々の無機元素を用いることができ、ケイ素、ジルコニウム、スズ、チタン及びアンチモンから選ばれる少なくとも1種の無機化合物が挙げられ、なかでも、前記元素の酸化物、含水酸化物が好ましい。   As the inorganic compound, various inorganic elements can be used, and examples thereof include at least one inorganic compound selected from silicon, zirconium, tin, titanium, and antimony. preferable.

粒子に導電性を付与する場合には、導電性ポリマー、導電性金属酸化物、金属粒子、炭素粉などの導電性物質を用いることができる。   In the case of imparting conductivity to the particles, a conductive substance such as a conductive polymer, a conductive metal oxide, metal particles, or carbon powder can be used.

導電性ポリマーとしては、例えば、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセン、またはその各誘導体等が挙げられる。導電性金属酸化物としては、例えば、酸化スズ、アンチモンドープスズ酸化物(ATO)、フッ素ドープスズ酸化物(FTO)、リンドープスズ酸化物(PTO)、タングステンドープ酸化スズ、スズドープインジウム酸化物(ITO)、アルミニウムドープ亜鉛酸化物(AZO)、ニオブドープチタン酸化物、酸化アンチモン等が挙げられる。金属としては、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、パラジウム、白金等が挙げられる。炭素材料としては、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブ等が挙げられる。   Examples of the conductive polymer include polyacetylene, polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyphenylene vinylene, polyacene, and derivatives thereof. Examples of the conductive metal oxide include tin oxide, antimony-doped tin oxide (ATO), fluorine-doped tin oxide (FTO), phosphorus-doped tin oxide (PTO), tungsten-doped tin oxide, and tin-doped indium oxide (ITO). , Aluminum doped zinc oxide (AZO), niobium doped titanium oxide, antimony oxide and the like. Examples of the metal include gold, silver, copper, aluminum, iron, nickel, palladium, and platinum. Examples of the carbon material include carbon black, graphite, and carbon nanotube.

前記有機化合物及び/又は無機化合物(それぞれ少なくとも一方が導電性物質であってもよい)は、本発明の粒子上に局所的に付着していてもよく、全体を層状に被覆していてもよく、特に制限は無い。その付着順序についても特に制限は無いが、本発明の粒子上に無機化合物が被着し、その上に有機化合物が付着していることが好ましい。   The organic compound and / or the inorganic compound (at least one of them may be a conductive material) may be locally attached on the particles of the present invention or may be entirely coated in layers. There is no particular limitation. Although there is no restriction | limiting in particular also about the adhesion order, It is preferable that the inorganic compound adheres on the particle | grains of this invention, and the organic compound adheres on it.

粒子表面の有機化合物及び/又は無機化合物の存在量は、目的とする機能を付与できる程度であればよく、具体的にはフルオロアルミン酸化合物に対して0.05〜100重量%が好ましく、0.1〜50重量%がより好ましく、0.1〜30重量%が更に好ましい。   The abundance of the organic compound and / or inorganic compound on the surface of the particles may be a level that can impart the intended function, and is specifically preferably 0.05 to 100% by weight with respect to the fluoroaluminate compound. 0.1 to 50% by weight is more preferable, and 0.1 to 30% by weight is still more preferable.

次に、本発明の第2の発明は、
テンプレート粒子とアルミニウム原料を共存させ、テンプレート粒子表面にアルミニウムの化合物を存在させる工程(工程1)、
更にフッ素原料と共存させ、前記アルミニウムの化合物をフルオロアルミン酸化合物に変換する工程(工程2)、
テンプレート粒子を除去する工程(工程3)
を有する、少なくともフルオロアルミン酸化合物を含み、内部に空隙を有する粒子の製造方法、である。
Next, the second invention of the present invention is:
A step (step 1) in which template particles and an aluminum raw material are allowed to coexist and an aluminum compound is present on the surface of the template particles;
A step of coexisting with a fluorine raw material to convert the aluminum compound into a fluoroaluminate compound (step 2);
Step of removing template particles (Step 3)
A method for producing particles having at least a fluoroaluminate compound and having voids therein.

テンプレート粒子は、工程1においてアルミニウム化合物の鋳型として働くものであり、工程3において除去されることにより、本発明の粒子内部の空隙部となる。   The template particles serve as a template for the aluminum compound in step 1 and are removed in step 3 to form voids inside the particles of the present invention.

テンプレート粒子の形状には、特に制限は無く、例えば、球状、多面体状等の等方性形状、棒状、板状、針状、紡錘状、扁平状、鱗片状、チューブ状等の異方性形状、不定形状等から選ばれる1種又は2種以上の混合物を用いることができる。テンプレート粒子の態様を適宜選択することにより、本発明の内部に空隙を有する粒子の形状や構造を制御することができる。例えば、テンプレート粒子の形状を適宜選択することにより、各種形状の中空状粒子や筒状粒子等を製造することができる。また、テンプレート粒子の形状と凝集又は集合状態を適宜選択することで、多孔質粒子やいわゆるスポンジ状粒子、空隙や細孔を有する外殻により形成される中空状粒子等を製造することができる。テンプレート粒子を適宜成形して用いると、筒状粒子やその集合体、ハニカム体等を製造することもできる。   There is no particular limitation on the shape of the template particle, and for example, an isotropic shape such as a spherical shape or a polyhedral shape, an anisotropic shape such as a rod shape, a plate shape, a needle shape, a spindle shape, a flat shape, a scale shape, or a tube shape. , 1 type, or 2 or more types of mixtures chosen from an indefinite shape etc. can be used. By appropriately selecting the form of the template particles, the shape and structure of the particles having voids in the present invention can be controlled. For example, various shapes of hollow particles, cylindrical particles, and the like can be produced by appropriately selecting the shape of the template particles. In addition, by appropriately selecting the shape and aggregation or aggregation state of the template particles, porous particles, so-called sponge particles, hollow particles formed by outer shells having voids and pores, and the like can be produced. When the template particles are appropriately formed and used, cylindrical particles, aggregates thereof, honeycomb bodies, and the like can be produced.

テンプレート粒子の粒子径は、所望する粒子の空隙率及び粒径に応じて適宜選択できる。例えば、本発明の粒子を反射防止膜のフィラーとして用いる場合には、テンプレート粒子の粒子径は0.5nm以上、200nm未満であると好ましい。なお、空隙率の高い中空状粒子を製造する場合、テンプレート粒子は単分散していると好ましい。   The particle size of the template particles can be appropriately selected according to the desired porosity and particle size of the particles. For example, when the particle of the present invention is used as a filler for an antireflection film, the particle size of the template particle is preferably 0.5 nm or more and less than 200 nm. When producing hollow particles having a high porosity, the template particles are preferably monodispersed.

テンプレート粒子としては、酸又はアルカリ可溶性材料、熱分解性材料、酵素分解性材料、光分解性材料などが使用できる。酸又はアルカリ可溶性材料としては、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化マグネシウムなどの金属酸化物および金属水酸化物、炭酸カルシウムなどの金属炭酸塩、有機高分子が挙げられる。そのような有機高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、アルギン酸、セルロース系樹脂、カルボキシル基などの酸基を有した高分子などが挙げられる。熱分解性材料としては、炭素微粒子や有機材料、O/WまたはW/Oエマルション中で形成される界面活性剤のミセル集合体が挙げられる。そのような有機材料としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ビニル系樹脂など、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂またはUV硬化樹脂、セルロース系樹脂、でんぷん、タンパク質、コラーゲン、などが挙げられる。酵素分解性材料としては、タンパク質が挙げられる。光分解性材料としては、光分解開始基としてケトン基、エーテル基、ニトロ置換ベンジル基、ボレート誘導体などを導入した有機材料が挙げられる。   As the template particles, acid or alkali-soluble materials, thermally decomposable materials, enzyme degradable materials, photodegradable materials and the like can be used. Examples of the acid- or alkali-soluble material include metal oxides and metal hydroxides such as zinc oxide, magnesium oxide, zinc hydroxide, and magnesium hydroxide, metal carbonates such as calcium carbonate, and organic polymers. Examples of such organic polymer include polyvinyl alcohol, alginic acid, cellulose resin, and a polymer having an acid group such as a carboxyl group. Examples of the thermally decomposable material include carbon fine particles, organic materials, and micelle aggregates of surfactants formed in an O / W or W / O emulsion. Such organic materials include, for example, acrylic resins, styrene resins, urethane resins, epoxy resins, melamine resins, vinyl resins, thermoplastic resins, thermosetting resins, UV curable resins, cellulose resins, and the like. Examples include resin, starch, protein, collagen, and the like. A protein is mentioned as an enzyme-degradable material. Examples of the photodegradable material include organic materials into which a ketone group, an ether group, a nitro-substituted benzyl group, a borate derivative, or the like is introduced as a photodecomposition start group.

テンプレート粒子表面のアルミニウムの化合物(以降、「被覆Al」と記載することもある)としては、特に制限は無く、任意の化合物を用いることができる。具体的には、金属アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、フッ化アルミニウム、フッ化アルミン酸ナトリウムが挙げられる。また、被覆Alには、アルミニウム以外の金属元素を含んでいてもよい。   There is no restriction | limiting in particular as an aluminum compound (henceforth described as "coating Al") on the template particle surface, Arbitrary compounds can be used. Specific examples include aluminum metal, aluminum oxide, aluminum hydroxide, aluminum fluoride, and sodium fluoroaluminate. The covering Al may contain a metal element other than aluminum.

被覆Alはテンプレート粒子表面に存在すればよく、その態様は問わないが、テンプレート粒子表面に層状に被膜を形成していると好ましい。そのような状態としては例えば、核がテンプレート粒子で外殻がアルミニウム化合物であるコア/シェル型粒子が挙げられ、コア/シェル型粒子としては、アルミニウム化合物被覆テンプレート粒子の単分散状態、テンプレート粒子の凝集体にアルミニウム化合物が被覆された状態、単一テンプレート粒子にアルミニウム化合物が被覆された粒子の凝集体などが挙げられる。アルミニウム化合物は、高密度でも低密度でもよく、その表面は多孔質でも平滑であってもよい。アルミニウム化合物とテンプレート粒子の体積比は、所望の空隙率に応じて適宜設定できる。 The coating Al may be present on the surface of the template particle, and the form thereof is not limited. Examples of such a state include core / shell type particles in which the core is a template particle and the outer shell is an aluminum compound. The core / shell type particle includes a monodispersed state of an aluminum compound-coated template particle, a template particle Examples include a state in which an agglomerate is coated with an aluminum compound, and an aggregate of particles in which a single template particle is coated with an aluminum compound. The aluminum compound may be high density or low density, and its surface may be porous or smooth. The volume ratio between the aluminum compound and the template particles can be appropriately set according to the desired porosity.

テンプレート粒子表面にアルミニウムの化合物を存在させる方法、すなわちテンプレート粒子表面にアルミニウム化合物が存在する粒子(以降、「Al被覆テンプレート粒子」と記載することもある)を製造する方法は、テンプレート粒子とアルミニウム原料を共存させる。これにより、テンプレート粒子(またはテンプレート粒子の原料)とアルミニウム原料由来のアルミニウムを反応させることによって、又は、テンプレート粒子の存在下にアルミニウム原料由来のアルミニウムを反応させて、当該テンプレート粒子の表面にアルミニウム化合物の外殻を析出・形成する。本工程は気相、液相又は固相のいずれの系で行ってもよい。   A method of making an aluminum compound exist on the surface of the template particle, that is, a method of producing a particle containing an aluminum compound on the surface of the template particle (hereinafter sometimes referred to as “Al-coated template particle”) includes the template particle and the aluminum raw material. Coexist. Thus, by reacting template particle (or template particle raw material) with aluminum derived from the aluminum raw material, or by reacting aluminum derived from the aluminum raw material in the presence of the template particle, an aluminum compound is formed on the surface of the template particle. The outer shell is deposited and formed. This step may be performed in any of a gas phase, a liquid phase, and a solid phase.

液相における製造方法としては、例えば、少なくともテンプレート粒子の分散液とアルミニウム原料とを混合し、テンプレート粒子表面にアルミニウムの化合物を存在させる。具体的には、アルミニウム原料に由来するアルミニウム元素を含む混合液のpHを調整することで、アルミニウム化合物を当該テンプレート粒子の周り(外表面)に析出させることができる。又は、当該混合液の温度を変化させることで、溶解度の差を利用して、アルミニウム化合物を当該テンプレート粒子の周りに析出させることもできる。又は、テンプレート粒子を含むアルミニウム化合物溶液に水を添加し、アルミニウム化合物を加水分解させることで、不溶性のアルミニウム化合物をテンプレート粒子の周りに析出させることもできる。以下では特にpH調整による方法について詳しく述べる。   As a production method in the liquid phase, for example, at least a dispersion of template particles and an aluminum raw material are mixed, and an aluminum compound is present on the surface of the template particles. Specifically, the aluminum compound can be precipitated around the template particles (outer surface) by adjusting the pH of the mixed solution containing the aluminum element derived from the aluminum raw material. Alternatively, by changing the temperature of the mixed solution, the aluminum compound can be precipitated around the template particles using the difference in solubility. Alternatively, an insoluble aluminum compound can be precipitated around the template particles by adding water to the aluminum compound solution containing the template particles and hydrolyzing the aluminum compound. In the following, the method by pH adjustment will be described in detail.

テンプレート粒子の分散媒への分散やアルミニウム原料の溶解、pH調整の順序は工程1を実施できる限りにおいて特に限定されない。具体的には、
テンプレート粒子の分散液と、アルミニウム原料又はその溶液とを混合し、酸又はアルカリによって当該混合液のpHを調整する製造方法、
テンプレート粒子の分散液に、アルミニウム原料又はその溶液と、酸又はアルカリを添加して当該混合液のpHを調整する製造方法、
pHを調整したテンプレート粒子の分散液と、アルミニウム原料溶液を混合する製造方法、
アルミニウム原料溶液にテンプレート粒子を分散させ、当該混合液のpHを調整する製造方法等が挙げられる。テンプレート粒子とアルミニウム原料の混合は、一時に行っても、徐々に行ってもよく、徐々に行う場合には、連続して混合しても、断続的に混合しても、いずれでもよい。
The order of dispersion of the template particles in the dispersion medium, dissolution of the aluminum raw material, and pH adjustment is not particularly limited as long as Step 1 can be performed. In particular,
A method of mixing a dispersion of template particles and an aluminum raw material or a solution thereof, and adjusting the pH of the mixture with an acid or alkali,
A production method of adjusting the pH of the mixture by adding an aluminum raw material or a solution thereof and an acid or alkali to the dispersion of template particles,
A production method of mixing a dispersion of template particles adjusted in pH and an aluminum raw material solution,
Examples include a production method in which template particles are dispersed in an aluminum raw material solution and the pH of the mixed solution is adjusted. Mixing of the template particles and the aluminum raw material may be performed at one time or gradually, and when performed gradually, either continuous mixing or intermittent mixing may be performed.

工程1を液相で行う場合におけるテンプレート粒子の分散液の分散媒、アルミニウム原料を含む溶液の溶媒(以降、両者を包含して「媒液」と記載することもある)としては、特に限定するものではなく、例えば、水やアルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、グリコールエーテル類、含窒素化合物類、含硫黄化合物類等が挙げられる。   In the case where Step 1 is performed in the liquid phase, the dispersion medium of the template particle dispersion and the solvent of the solution containing the aluminum raw material (hereinafter sometimes referred to as “medium liquid” in some cases) are particularly limited. Examples thereof include water, alcohols, ketones, ethers, esters, glycol ethers, nitrogen-containing compounds, and sulfur-containing compounds.

アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、シクロペンタノール、シロクペンタンジオール、シクロヘキサノール等が挙げられる。   Examples of alcohols include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, t-butanol, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, and 1,4-butane. Examples include diol, cyclopentanol, siloxane pentanediol, and cyclohexanol.

ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルプロピルケトン、イソプロピルメチルケトン、イソブチルメチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アセトフェノン等が挙げられる。   Examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl propyl ketone, isopropyl methyl ketone, isobutyl methyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, acetophenone, and the like.

エーテル類としては、例えば、グライム、ジグライム、イソプロピルエーテル、イソブチルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、アニソール、テトラハイドロフラン、ジオキサン等が挙げられる。   Examples of ethers include glyme, diglyme, isopropyl ether, isobutyl ether, methyl isopropyl ether, anisole, tetrahydrofuran, and dioxane.

エステル類としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、アセト酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル等が挙げられる。   Examples of the esters include methyl acetate, ethyl acetate, ethyl acetoacetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl butyrate, and ethyl butyrate.

グリコールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。   Examples of glycol ethers include ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether.

含窒素化合物類としては、例えば、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、2−ピロリジノン、N−メチル−2−ピロリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing compounds include N, N-dimethylacetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformamide, 2-pyrrolidinone, N-methyl-2-pyrrolidinone, 1,3-dimethyl. -2-imidazolidinone and the like.

含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン等が好ましいものとして挙げられる。   Preferred examples of the sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide and sulfolane.

ただし、pH調整による被覆Al形成工程においては、水の存在が必須であるため、全媒液中において、5〜100質量%の水を存在せしめることが好ましい。水の含有量が5質量%未満であると反応が充分進行しないため好ましくない。   However, since the presence of water is essential in the coating Al formation step by pH adjustment, it is preferable that 5 to 100% by mass of water is present in the entire liquid medium. If the water content is less than 5% by mass, the reaction does not proceed sufficiently.

テンプレート粒子の分散液の調製の際には、テンプレート粒子の凝集程度に応じて分散処理を行ってもよい。分散処理には、例えば、湿式粉砕機を用いることができる。湿式粉砕機としては、例えば、縦型サンドミル、横型サンドミル、ボールミル等が挙げられる。また、必要に応じて、例えば、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム等のリン酸化合物、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等のケイ酸化合物、有機分散剤等の分散剤を用いてもよい。テンプレート粒子の分散性を高めることで、最終的に粒径や形状の揃った中空状粒子が得られやすくなる。なお、本願でいう「分散液」には、分散液のみならず、懸濁液も包含する概念である。   When preparing a dispersion of template particles, a dispersion treatment may be performed according to the degree of aggregation of the template particles. For example, a wet pulverizer can be used for the dispersion treatment. Examples of the wet pulverizer include a vertical sand mill, a horizontal sand mill, and a ball mill. Moreover, you may use dispersing agents, such as phosphoric acid compounds, such as sodium hexametaphosphate and sodium pyrophosphate, silicic acid compounds, such as sodium silicate and potassium silicate, and an organic dispersing agent as needed. By increasing the dispersibility of the template particles, it becomes easy to finally obtain hollow particles having a uniform particle size and shape. The “dispersion liquid” in the present application is a concept including not only a dispersion liquid but also a suspension liquid.

テンプレート粒子の分散液の濃度には特に制限は無く、任意の濃度にすることができ、例えば、1g/リットル以上、あるいは100g/リットル以下とすることができ、10g/リットル〜40g/リットル程度が適当である。濃度が高すぎると分散液の粘度が高くなり、取り扱いが容易でなくなり、一方、濃度が低すぎると著しく生産性が悪化するため好ましくない。   The concentration of the template particle dispersion is not particularly limited and may be any concentration, for example, 1 g / liter or more, or 100 g / liter or less, and about 10 g / liter to 40 g / liter. Is appropriate. If the concentration is too high, the viscosity of the dispersion becomes high and handling is not easy. On the other hand, if the concentration is too low, productivity is remarkably deteriorated.

アルミニウム原料としては、アルミニウム塩及びアルミン酸塩より選ばれる1種または2種以上の混合物が挙げられ、それらの加水分解物であってもよい。又はアルミニウムアルコキシドを用いてもよい。具体的には、アルミニウム塩としては、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム;アルミン酸塩としては、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム等のアルミン酸アルカリ塩、アルミン酸アンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩等の4級アンモニウム塩、エタノールアミン等のアミン類のアルミン酸塩が挙げられる。アルミニウムアルコキシドとしては、例えば、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムsec−ブトキシド、アルミニウムtert−ブトキシドが挙げられる。   As an aluminum raw material, the 1 type, or 2 or more types of mixture chosen from aluminum salt and aluminate is mentioned, Their hydrolyzate may be sufficient. Alternatively, aluminum alkoxide may be used. Specifically, the aluminum salt includes aluminum sulfate, aluminum nitrate, and aluminum chloride; the aluminate includes 4 aluminate salts such as sodium aluminate and potassium aluminate, ammonium aluminate salts, tetraethylammonium salts, and the like. Examples thereof include aluminates of amines such as quaternary ammonium salts and ethanolamine. Examples of the aluminum alkoxide include aluminum isopropoxide, aluminum sec-butoxide, and aluminum tert-butoxide.

アルミニウム原料を媒液に溶解して溶液として用いる場合、その濃度に制限は無く、任意の濃度にすることができ、Alに換算して、例えば、0.5g/リットル以上、あるいは50g/リットル以下とすることができ、5g/リットル〜20g/リットル程度が適当である。濃度が高すぎると分散液の粘度が高くなり、取り扱いが容易でなくなり、一方、濃度が低すぎると著しく生産性が悪化するため好ましくない。 When the aluminum raw material is dissolved in a liquid medium and used as a solution, the concentration thereof is not limited and can be set to any concentration. For example, 0.5 g / liter or more or 50 g in terms of Al 2 O 3 / 5 or less, and about 5 g / liter to 20 g / liter is suitable. If the concentration is too high, the viscosity of the dispersion becomes high and handling is not easy. On the other hand, if the concentration is too low, productivity is remarkably deteriorated.

テンプレート粒子の存在下、アルミニウム原料由来のアルミニウム元素を反応させて、テンプレート粒子表面にアルミニウム化合物を析出させるため、当該分散液のpHを調整する。具体的には、pHを6〜11とするのが好ましい。本処理により、テンプレート粒子の表面に外殻としてアルミニウム化合物が析出する。   In the presence of the template particles, the aluminum element derived from the aluminum raw material is reacted to precipitate the aluminum compound on the surface of the template particles, so that the pH of the dispersion is adjusted. Specifically, the pH is preferably 6-11. By this treatment, an aluminum compound is deposited as an outer shell on the surface of the template particle.

pHの調整には任意の酸又はアルカリ、又はこれらの溶液を用いることができる。酸としては、特に限定するものではなく、無機酸であっても、有機酸であってもよい。無機酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、炭酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、亜硝酸等があげられ、有機酸としては、例えば蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、乳酸、グルコン酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸等が挙げられる。アルカリとしては、特に限定するものではなく、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物又は炭酸塩、アンモニウム化合物等の塩基性化合物等が挙げられる。   For adjusting the pH, any acid or alkali, or a solution thereof can be used. The acid is not particularly limited, and may be an inorganic acid or an organic acid. Examples of inorganic acids include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, carbonic acid, phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, nitrous acid, and the like. Examples of organic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, Examples include herbic acid, caproic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, lactic acid, gluconic acid, maleic acid, fumaric acid, and succinic acid. The alkali is not particularly limited, and examples thereof include basic compounds such as alkali metal or alkaline earth metal hydroxides or carbonates, and ammonium compounds.

アルミニウム化合物の析出速度には特に制限はないが、析出速度があまり速すぎると、生成されるアルミニウム化合物自体の凝集が生じ、テンプレート粒子外表面への均質・緻密なアルミニウム化合物の外殻の形成が困難となったり、最終的に内部に空隙を有する粒子としたときに壊れやすくなったりする恐れがある。アルミニウム化合物の析出速度の調整は、例えば、pH調整に用いる酸又はアルカリの添加速度や、酸又はアルカリの濃度によって調整することができる。具体的には、アルミニウム化合物量をAl量に換算したときのAl 1モルに対して、酸又はアルカリの添加速度を、酸又は塩基のグラム当量基準で3.6モル/時間以下とするのが好ましく、1.2モル/時間以下とするのがより好ましい。特に、反応液のpHが6〜11の間にあるとき、少なくとも一定の時間中は、前記添加速度を3.6モル/時間以下とするのが好ましい。pH調整を行った後、熟成を行ってもよい。 The precipitation rate of the aluminum compound is not particularly limited, but if the precipitation rate is too high, the produced aluminum compound itself aggregates, and the outer surface of the template particle is formed with a homogeneous and dense aluminum compound. There is a risk that it may become difficult or break when it is finally made into particles having voids inside. The precipitation rate of the aluminum compound can be adjusted by, for example, the addition rate of acid or alkali used for pH adjustment or the concentration of acid or alkali. Specifically, with respect to Al 2 O 3 1 mol when converted to aluminum compound amount to the amount of Al 2 O 3, the rate of addition of acid or alkali, 3.6 mol gram equivalent basis of an acid or a base / It is preferable to set it to not more than time, and more preferably to 1.2 mol / hour or less. In particular, when the pH of the reaction solution is between 6 and 11, the addition rate is preferably 3.6 mol / hour or less for at least a certain period of time. After adjusting the pH, aging may be performed.

テンプレート粒子に対するアルミニウム化合物の量は任意に設定することができる。この比率を調整することにより、本発明の粒子の空隙率を制御することができ、また、中空状粒子を製造する場合には、外殻の厚みを制御することもできる。   The amount of the aluminum compound with respect to the template particles can be arbitrarily set. By adjusting this ratio, the porosity of the particles of the present invention can be controlled, and when producing hollow particles, the thickness of the outer shell can also be controlled.

また、Al被覆テンプレート粒子を製造する際の固形分(テンプレート粒子及びアルミニウム原料の和)濃度は、30質量%以下、0.1質量%以上の範囲であることが好ましく、20質量%以下、1質量%以上の範囲であることがより好ましい。30質量%を超えると分散液の安定性が低下するため、好ましくなく、0.1質量%未満では、得られる粒子の生産性が非常に低くなり、好ましくない。   Moreover, it is preferable that the solid content (sum of template particles and aluminum raw material) concentration when producing Al-coated template particles is in the range of 30% by mass or less and 0.1% by mass or more, and 20% by mass or less, 1 More preferably, it is in the range of mass% or more. If the amount exceeds 30% by mass, the stability of the dispersion liquid is lowered, and therefore, it is not preferable.

当該反応液の温度には特に制限はなく、任意に設定できる。具体的には0〜95℃としてよく、室温〜70℃としてもよい。昇温する場合、昇温時期に特に制限はなく、任意の工程で昇温してよい。分散媒を昇温してからテンプレート粒子を分散させたり、テンプレート粒子と表面アルミニウム原料の混合液を昇温したり、Al被覆反応中に昇温したり、Al被覆反応終了後に昇温したりすることができる。   There is no restriction | limiting in particular in the temperature of the said reaction liquid, It can set arbitrarily. Specifically, it may be 0 to 95 ° C, or may be room temperature to 70 ° C. When raising the temperature, there is no particular limitation on the temperature raising timing, and the temperature may be raised in any step. After the temperature of the dispersion medium is increased, the template particles are dispersed, the temperature of the mixed solution of the template particles and the surface aluminum raw material is increased, the temperature is increased during the Al coating reaction, or the temperature is increased after the Al coating reaction is completed. be able to.

本工程終了後、Al被覆テンプレート粒子を必要に応じて濾過、洗浄、乾燥してもよく、それらの処理を行わずにそのまま工程2を行ってもよい。   After the completion of this step, the Al-coated template particles may be filtered, washed, and dried as necessary, or the step 2 may be performed as it is without performing these treatments.

なお、テンプレート粒子として、酸やアルカリ溶解性無機微粒子を使用する場合には、工程1の間、pHを適宜調整する。例えばテンプレート粒子として酸化亜鉛を用いる場合には、pHを6未満にすると、溶解してしまうので、6以上の範囲に収めることが好ましい。   In addition, when acid or alkali-soluble inorganic fine particles are used as the template particles, the pH is appropriately adjusted during the step 1. For example, when zinc oxide is used as the template particles, the solution is dissolved when the pH is less than 6, and therefore, it is preferably within the range of 6 or more.

次に、工程2において、工程1で得られたAl被覆テンプレート粒子の被覆Alをフッ素原料と共存させ、当該被覆Alをフッ素原料と反応(フッ化)させて、フルオロアルミン酸化合物に変換する。本工程は気相、液相又は固相のいずれの系で行ってもよい。本工程を経て、フルオロアルミン酸化合物がテンプレート粒子表面に存在する粒子(以降、「AlF被覆テンプレート粒子」と記載することもある)が得られる。以下、液相で行う方法について詳細に述べる。   Next, in step 2, the coated Al of the Al-coated template particles obtained in step 1 coexists with a fluorine raw material, and the coated Al is reacted (fluorinated) with the fluorine raw material to convert it into a fluoroaluminic acid compound. This step may be performed in any of a gas phase, a liquid phase, and a solid phase. Through this step, particles in which the fluoroaluminate compound is present on the surface of the template particles (hereinafter sometimes referred to as “AlF-coated template particles”) are obtained. Hereinafter, the method performed in the liquid phase will be described in detail.

Al被覆テンプレート粒子とフッ素原料を媒液中で共存させる方法は工程2を実施できる限りにおいて特に限定されない。具体的には、
Al被覆テンプレート粒子の分散液と、フッ素原料又はその溶液とを混合する製造方法、
フッ素原料の溶液にAl被覆テンプレート粒子を分散させる製造方法、
等が挙げられる。
The method for allowing the Al-coated template particles and the fluorine raw material to coexist in the medium is not particularly limited as long as Step 2 can be performed. In particular,
A production method of mixing a dispersion of Al-coated template particles with a fluorine raw material or a solution thereof,
A production method of dispersing Al-coated template particles in a solution of fluorine raw material,
Etc.

フッ素原料としては特に制限は無く、任意の物質を用いることができる。例えば、フッ化ナトリウム、フッ化アンモニウム、フッ化水素酸(フッ酸)等が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a fluorine raw material, Arbitrary substances can be used. Examples thereof include sodium fluoride, ammonium fluoride, hydrofluoric acid (hydrofluoric acid), and the like.

Al被覆テンプレート粒子分散液の分散媒やフッ素原料溶液の溶媒には、前述の工程1の項で述べた媒液を用いることができる。また、工程1を液相で行った場合、工程1で得られたAl被覆テンプレート粒子分散液をそのまま用いることもできる。   As the dispersion medium of the Al-coated template particle dispersion liquid or the solvent of the fluorine raw material solution, the medium liquid described in the above-mentioned step 1 can be used. When Step 1 is performed in the liquid phase, the Al-coated template particle dispersion obtained in Step 1 can be used as it is.

Al被覆テンプレート粒子分散液の濃度には特に制限は無く、任意に設定することができるが、30質量%以下、0.1質量%以上の範囲であることが好ましく、20質量%以下、1質量%以上の範囲であることがより好ましい。30質量%を超えると分散液の安定性が低下するため、好ましくなく、0.1質量%未満では、得られる粒子の生産性が非常に低くなり、好ましくない。   There is no restriction | limiting in particular in the density | concentration of Al coating template particle dispersion liquid, Although it can set arbitrarily, It is preferable that it is the range of 30 mass% or less and 0.1 mass% or more, 20 mass% or less, 1 mass. % Or more is more preferable. If the amount exceeds 30% by mass, the stability of the dispersion liquid is lowered, and therefore, it is not preferable.

フッ素原料の量は、所定のフルオロアルミン酸化合物を作製できる量以上であれば特に制限は無く、任意に設定することができる。例えばヘキサフルオロアルミン酸化合物を作製するには、フッ素元素のアルミニウム元素に対するモル比で6倍以上であれば好ましく、6倍未満であると、被覆Alのフッ化が不十分となり、ヘキサフルオロアルミン酸化合物を作製できないため好ましくない。モル比が高すぎても、被覆Alのフッ化には余剰であり、廃棄物となるため、好ましくない。従って、モル比としては10倍以下とすればよい。   The amount of the fluorine raw material is not particularly limited as long as it is more than an amount capable of producing a predetermined fluoroaluminate compound, and can be arbitrarily set. For example, in order to produce a hexafluoroaluminate compound, the molar ratio of fluorine element to aluminum element is preferably 6 times or more, and if it is less than 6 times, the fluorination of the coated Al becomes insufficient, and hexafluoroaluminate Since a compound cannot be produced, it is not preferable. Even if the molar ratio is too high, it is not preferable because it is excessive for fluorination of the coated Al and becomes waste. Therefore, the molar ratio may be 10 times or less.

Al被覆テンプレート粒子とフッ素原料を媒液中で共存させる温度には特に制限は無く、任意に設定することができる。   There is no particular limitation on the temperature at which the Al-coated template particles and the fluorine raw material coexist in the liquid medium, and any temperature can be set.

Al被覆テンプレート粒子とフッ素原料を媒液中で共存させる時間には特に制限は無く、任意に設定することができるが、表面アルミニウム化合物のフッ化を確実にするため、1分以上共存(熟成)させることが好ましく、30分以上がより好ましい。また、熟成時間が長すぎても生産性が低下するため、24時間以内とすることが好ましい。また熟成中は、当該反応液を撹拌するのが好ましい。   There is no particular limitation on the time for the Al-coated template particles and the fluorine raw material to coexist in the liquid medium, and any time can be set. However, in order to ensure the fluorination of the surface aluminum compound, it coexists for 1 minute or more (aging). It is preferable to make it 30 minutes or more. Moreover, since productivity will fall even if aging time is too long, it is preferable to set it within 24 hours. Moreover, it is preferable to stir the reaction liquid during aging.

なお、工程1又は工程2において、アルカリ金属含有物質及び/又はアンモニウムイオン含有物質を共存させることにより、フルオロアルミン酸化合物にアルカリ金属及び/又はアンモニウムイオンを含ませることができる。アルカリ金属含有物質には特に制限は無く、公知の物質を用いることができ、アンモニウムイオン含有物質にも特に制限は無く、公知の物質を用いることができる。特に、工程1のアルミニウム原料としてアルミン酸ナトリウムを用い、工程2のフッ素原料としてフッ化アンモニウムを用いると好ましい。 In Step 1 or Step 2, an alkali metal and / or ammonium ion can be contained in the fluoroaluminate compound by coexisting an alkali metal-containing material and / or an ammonium ion-containing material. There is no particular limitation on the alkali metal-containing substance, and a known substance can be used, and the ammonium ion-containing substance is not particularly limited, and a known substance can be used. In particular, it is preferable to use sodium aluminate as the aluminum raw material in step 1 and ammonium fluoride as the fluorine raw material in step 2.

なお、前記工程1と工程2を一つの工程で行ってもよい。具体的には、テンプレート粒子の分散液にアルミニウム原料とフッ素原料を混合し、反応させて、フルオロアルミン酸化合物を析出させることにより、AlF被覆テンプレート粒子を製造することができる。   The steps 1 and 2 may be performed in one step. Specifically, AlF-coated template particles can be produced by mixing an aluminum raw material and a fluorine raw material in a dispersion of template particles and reacting them to precipitate a fluoroaluminate compound.

本工程終了後、AlF被覆テンプレート粒子を必要に応じて濾過、洗浄、乾燥してもよく、それらの処理を行わずにそのまま工程3を行ってもよい。   After the completion of this step, the AlF-coated template particles may be filtered, washed and dried as necessary, or the step 3 may be performed as it is without performing these treatments.

次に、工程3において、工程2で得られたAlF被覆テンプレート粒子内のテンプレート粒子を除去する。本工程によって、本発明の内部に空隙を有するフルオロアルミン酸化合物を含む粒子が得られる。   Next, in Step 3, the template particles in the AlF-coated template particles obtained in Step 2 are removed. By this step, particles containing a fluoroaluminate compound having voids in the present invention can be obtained.

AlF被覆テンプレート粒子からテンプレート粒子を除去するには、すでに述べたとおり、テンプレート粒子の種類に応じて種々の手段を採用することができ、例えば、酸又はアルカリによる溶解、熱による分解、酵素による分解、光による分解から選ばれる1種又は2種以上の方法が挙げられる。   In order to remove the template particles from the AlF-coated template particles, as described above, various means can be adopted depending on the type of the template particles, such as dissolution with acid or alkali, decomposition by heat, decomposition by enzyme. One or two or more methods selected from decomposition by light can be mentioned.

テンプレート粒子が熱分解性材料の場合、加熱することによってテンプレート粒子を除去することができる。加熱温度はテンプレート粒子の材質により異なるが、一般的には当該テンプレート粒子の分解温度以上〜1000℃以下の範囲とすることが好ましい。分解温度未満ではテンプレート粒子が残存するおそれがあり、1000℃を超えるとフルオロアルミン酸化合物が溶融するおそれがあるため好ましくない。   When the template particles are a thermally decomposable material, the template particles can be removed by heating. Although the heating temperature varies depending on the material of the template particles, it is generally preferable that the heating temperature be in the range from the decomposition temperature to 1000 ° C. of the template particles. If the temperature is lower than the decomposition temperature, the template particles may remain, and if it exceeds 1000 ° C., the fluoroaluminate compound may be melted, which is not preferable.

テンプレート粒子が酸溶解性材料の場合、酸もしくは酸性カチオン交換樹脂を加えることによってテンプレート粒子を除去することができる。酸としては、前述のpH調整の項で挙げた材料を用いることができる。   When the template particle is an acid-soluble material, the template particle can be removed by adding an acid or an acidic cation exchange resin. As the acid, the materials mentioned in the section of pH adjustment can be used.

また、液状の酸又は酸溶液の代わりに、酸性カチオン交換樹脂を用いることもできる。酸性カチオン交換樹脂としては、カルボン酸基を有するポリアクリル樹脂系またはポリメタクリル樹脂系、スルホン酸基を有するポリスチレン系樹脂が挙げられる。   Moreover, an acidic cation exchange resin can also be used instead of a liquid acid or an acid solution. Examples of the acidic cation exchange resin include polyacrylic resin-based or polymethacrylic resin-based carboxylic acid groups, and polystyrene-based resins having sulfonic acid groups.

テンプレート粒子として酸化亜鉛を用いた場合、AlF被覆酸化亜鉛粒子からの酸化亜鉛の除去は、pHを2〜4の間に調整して行うことが好ましい。pHが2未満であると、表面のフッ化アルミン酸ナトリウムも溶解してしまうため好ましくなく、pHが4より大きいと、酸化亜鉛粒子の除去に時間を要するため好ましくない。酸の添加を弱酸水溶液によって行うと、pHの急低下、特に局所的な変動を抑制することができる。弱酸水溶液としては、濃度10〜50%のクエン酸水溶液が挙げられる。   When zinc oxide is used as template particles, removal of zinc oxide from AlF-coated zinc oxide particles is preferably carried out by adjusting the pH between 2 and 4. If the pH is less than 2, it is not preferable because the surface sodium fluoroaluminate also dissolves. If the pH is more than 4, it is not preferable because it takes time to remove the zinc oxide particles. When the acid is added with a weak acid aqueous solution, it is possible to suppress a rapid drop in pH, particularly a local fluctuation. Examples of the weak acid aqueous solution include a citric acid aqueous solution having a concentration of 10 to 50%.

テンプレート粒子がアルカリ溶解性材料の場合、アルカリを加えることによってテンプレート粒子を除去することができる。アルカリとしては、前述のpH調整の項で挙げた材料を用いることができる。   When the template particles are an alkali-soluble material, the template particles can be removed by adding an alkali. As the alkali, the materials mentioned in the above-mentioned pH adjustment can be used.

テンプレート粒子が酵素分解性材料の場合、酵素を加えることによってテンプレート粒子を除去することもできる。テンプレート粒子がタンパク質の場合、酵素としては、例えば、ペプシンやキモトリプシン等が挙げられる。   When the template particle is an enzyme-degradable material, the template particle can be removed by adding an enzyme. When the template particle is a protein, examples of the enzyme include pepsin and chymotrypsin.

テンプレート粒子が光分解性材料の場合、気相もしくは液相中で光を照射することによってテンプレート粒子を除去することもできる。光の波長はよりエネルギーの高い380nm以下の紫外線が好ましい。   When the template particles are a photodegradable material, the template particles can be removed by irradiating light in a gas phase or a liquid phase. The wavelength of light is preferably 380 nm or less, which has higher energy.

なお、工程2で用いるフッ素原料と工程3で用いるテンプレート粒子の除去剤とを一種の化合物で行い、工程2と工程3を一つの工程で行うこともできる。例えば、フッ化水素酸をフッ素原料として用いるとフルオロアルミン酸化合物に変換され、フッ化水素酸自体は酸であるため、酸化亜鉛等の酸溶解性材料をテンプレート粒子とした場合に、テンプレート粒子を除去することができる。   In addition, the fluorine raw material used in the step 2 and the template particle removing agent used in the step 3 may be performed with one kind of compound, and the steps 2 and 3 may be performed in one step. For example, when hydrofluoric acid is used as a fluorine raw material, it is converted to a fluoroaluminate compound, and hydrofluoric acid itself is an acid. Therefore, when an acid-soluble material such as zinc oxide is used as a template particle, Can be removed.

本工程終了後、得られた粒子を必要に応じて濾過、洗浄、乾燥してもよい。濾過は粒子の大きさや分散性に応じて、公知の方法から適宜選択できる。洗浄も公知の方法から適宜選択することができる。乾燥も公知の方法から適宜選択することができる。また、濾過又は洗浄、乾燥を行わず、そのまま後述の分散液を製造してもよい。   After the completion of this step, the obtained particles may be filtered, washed and dried as necessary. Filtration can be appropriately selected from known methods depending on the size and dispersibility of the particles. Washing can also be appropriately selected from known methods. Drying can also be appropriately selected from known methods. Moreover, you may manufacture the below-mentioned dispersion liquid as it is, without performing filtration or washing | cleaning and drying.

以上の方法においてテンプレート粒子が除去されたかどうかは、透過型電子顕微鏡により観察し、又は、得られた微粒子の元素分析を行うことで確認することができる。   Whether or not the template particles have been removed by the above method can be confirmed by observing with a transmission electron microscope or performing elemental analysis of the obtained fine particles.

本発明の粒子の製造において、表面に有機化合物及び/又は無機化合物を被着する工程が別途存在していてもよい。   In the production of the particles of the present invention, there may be a separate step of depositing an organic compound and / or an inorganic compound on the surface.

有機化合物を被着する工程としては、具体的には、(1)得られた粒子を、流体エネルギー粉砕機、衝撃粉砕機等の乾式粉砕機で粉砕する際に、乾式粉砕機に有機化合物を添加する方法、(2)乾式粉砕後に、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の高速攪拌機等を用い、得られた粒子と有機化合物を攪拌、混合する方法、(3)工程1でAl被覆テンプレート粒子を製造した後、当該粒子に有機化合物を添加し、撹拌する方法(4)工程2でAlF被覆テンプレート粒子を製造した後、当該粒子に有機化合物を添加し、撹拌する方法、(5)工程3でテンプレート粒子を除去した後、当該粒子に有機化合物を添加し、撹拌する方法等が挙げられる。   Specifically, as the step of depositing the organic compound, (1) when the obtained particles are pulverized by a dry pulverizer such as a fluid energy pulverizer or an impact pulverizer, the organic compound is added to the dry pulverizer. (2) After dry pulverization, using a high-speed stirrer such as a Henschel mixer or Super mixer, etc., stirring and mixing the resulting particles and organic compound, (3) Producing Al coated template particles in Step 1 Then, a method of adding and stirring an organic compound to the particles (4) A method of adding an organic compound to the particles after stirring to produce AlF-coated template particles in step 2, and a template in step 3 of (5) For example, after removing the particles, an organic compound is added to the particles and stirred.

無機化合物を被着する工程としては、具体的には、工程1でAl被覆テンプレート粒子を製造した後、工程2でAlF被覆テンプレート粒子を製造した後、又は工程3でAlF被覆テンプレート粒子からテンプレート粒子を除去した後(以降、総称して「ベース粒子」と記載することもある)に行うことができる。それらが水または水を主成分とする媒液中に分散した水性スラリーの状態で行うことが好ましい。この際に、ベース粒子の凝集程度に応じて、縦型サンドミル、横型サンドミル、ボールミル等の湿式粉砕機を用いて予備粉砕を行ってもよい。スラリーのpHを調整して分散状態を調整してもよい。また、必要に応じて、例えば、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム等のリン酸化合物、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等のケイ酸化合物等の分散剤を用いてもよい。   Specifically, as the step of depositing the inorganic compound, after the Al-coated template particles are manufactured in the step 1, the AlF-coated template particles are manufactured in the step 2, or from the AlF-coated template particles in the step 3, the template particles. (Hereinafter, sometimes collectively referred to as “base particles”). It is preferable to carry out in the state of an aqueous slurry in which they are dispersed in water or a liquid medium containing water as a main component. At this time, preliminary pulverization may be performed using a wet pulverizer such as a vertical sand mill, a horizontal sand mill, or a ball mill according to the degree of aggregation of the base particles. The dispersion state may be adjusted by adjusting the pH of the slurry. Moreover, you may use dispersing agents, such as silicic acid compounds, such as phosphoric acid compounds, such as sodium hexametaphosphate and sodium pyrophosphate, sodium silicate, and potassium silicate, as needed.

引き続き、ベース粒子の表面に、少なくとも無機化合物を被着させる。無機化合物としては、ケイ素、ジルコニウム、チタン、スズ及びアンチモンから選ばれる少なくとも1種の元素の含水酸化物が挙げられる。上記無機化合物を被着させるには、上記ベース粒子の水性スラリーに所望する無機化合物を構成する無機元素の水溶性塩と中和剤とを同時に並行添加したり、前記水溶性塩の添加後に中和剤を添加する方法など公知の方法を用いることができる。無機元素の水溶性塩としては、例えば、水溶性ケイ酸塩としては、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等が挙げられる。また、水溶性ジルコニウム塩であれば、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、酸塩化ジルコニウム等が挙げられる。水溶性チタン塩であれば、四塩化チタン、硫酸チタン等が挙げられる。水溶性スズ塩であれば、硫酸スズ、硝酸スズ、酢酸スズ、オキシ塩化スズ等が挙げられる。水溶性アンチモン塩であれば、塩化アンチモン、硫酸アンチモン等が挙げられる。中和剤としては、前述の酸又はアルカリを用いることができる。無機化合物を被着後、被着処理物をスラリー中から固液分離する。固液分離には、通常、工業的に用いられるロータリープレス、ファイルタープレス等の濾過装置を用いることができ、その際に、必要に応じて洗浄を行い、可溶性塩類を除去してもよい。   Subsequently, at least an inorganic compound is deposited on the surface of the base particles. Examples of the inorganic compound include a hydrated oxide of at least one element selected from silicon, zirconium, titanium, tin, and antimony. In order to deposit the inorganic compound, a water-soluble salt of an inorganic element constituting a desired inorganic compound and a neutralizing agent are added in parallel to the aqueous slurry of the base particles at the same time, or after the addition of the water-soluble salt. A known method such as a method of adding a compatibilizer can be used. Examples of water-soluble salts of inorganic elements include sodium silicate and potassium silicate as water-soluble silicates. Examples of water-soluble zirconium salts include zirconium sulfate, zirconium nitrate, zirconium chloride, and zirconium oxychloride. Examples of water-soluble titanium salts include titanium tetrachloride and titanium sulfate. Examples of water-soluble tin salts include tin sulfate, tin nitrate, tin acetate, and tin oxychloride. Examples of water-soluble antimony salts include antimony chloride and antimony sulfate. As the neutralizing agent, the aforementioned acid or alkali can be used. After depositing the inorganic compound, the deposit is solid-liquid separated from the slurry. For solid-liquid separation, a filtering device such as a rotary press or a filer press, which is usually used industrially, can be used, and at that time, washing may be performed as necessary to remove soluble salts.

本発明の粒子の製造において、表面に導電性物質を被着する工程が別途存在していてもよい。   In the production of the particles of the present invention, there may be a separate step of depositing a conductive material on the surface.

導電性物質として金属酸化物を付着する方法としては、特に限定されないが、上述の無機化合物を被着させる方法と同一の方法で導電性金属酸化物前駆体を被着させた後、焼成することにより導電性金属酸化物被着させることができる。このとき、酸化物マトリックスとなる金属とドーパントとなる元素のそれぞれの化合物を適宜選択し、配合を調整すればよい。被着の状態は、中和条件(温度、時間、pH)や焼成条件(温度、時間、焼成雰囲気)により調整することができる。   The method for depositing the metal oxide as the conductive material is not particularly limited, but the conductive metal oxide precursor is deposited by the same method as that for depositing the inorganic compound described above, followed by firing. The conductive metal oxide can be deposited. At this time, the compound of the metal used as the oxide matrix and the compound of the element used as the dopant may be appropriately selected to adjust the composition. The state of deposition can be adjusted by neutralization conditions (temperature, time, pH) and firing conditions (temperature, time, firing atmosphere).

或いは、ベース粒子の存在下で、金属カルボン酸塩とアルコールとを含む混合物、または、金属アルコキシ基含有化合物とカルボキシル基含有化合物とを含む混合物を加熱することにより、前記ベース粒子の表面に金属酸化物を付着させる方法(特開2004−99358号公報)が適用できる。   Alternatively, in the presence of the base particles, the surface of the base particles is oxidized by heating a mixture containing a metal carboxylate and an alcohol, or a mixture containing a metal alkoxy group-containing compound and a carboxyl group-containing compound. A method of attaching an object (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-99358) can be applied.

導電性物質として金属を付着する方法としては、特に限定されないが、例えば、ベース粒子の存在下で、金属塩を含む溶液に還元剤を作用させて、前記低屈折率微粒子の表面に金属を付着させる方法が適用できる。このとき金属錯化剤を併用することもできる。   The method for attaching the metal as the conductive material is not particularly limited. For example, the metal is attached to the surface of the low refractive index fine particles by causing a reducing agent to act on a solution containing a metal salt in the presence of base particles. Can be applied. At this time, a metal complexing agent can be used in combination.

導電性物質として炭素材料を付着する方法としては、特に限定されないが、例えば、ベース粒子に炭素元素含有物質を付着させた後、不活性雰囲気化での加熱により炭素含有物質を炭化させ、前記ベース粒子の表面に炭素材料を付着させる方法が適用できる。   The method for attaching the carbon material as the conductive substance is not particularly limited. For example, after the carbon element-containing substance is attached to the base particles, the carbon-containing substance is carbonized by heating in an inert atmosphere, and the base A method of attaching a carbon material to the surface of the particle can be applied.

一方、ベース粒子に導電性ポリマーを被着ないし被覆する方法としては、例えば、ポリピロールについての特開平2−273407号公報、ポリアニリンについての特開平3−64369号公報等を参考にすることができるが、これらに限定されるものではない。   On the other hand, as a method for depositing or coating the conductive polymer on the base particles, for example, JP-A-2-273407 for polypyrrole and JP-A-3-64369 for polyaniline can be referred to. However, it is not limited to these.

具体的には例えば、水、アルコール、アセトニトリルの1種または2種以上からなる溶媒中に、ベース粒子を添加し、ピロール等の導電性ポリマー、酸化剤及びドーパントの存在下、−30〜40℃の温度範囲で攪拌することにより製造できる。   Specifically, for example, base particles are added to a solvent composed of one or more of water, alcohol, and acetonitrile, and in the presence of a conductive polymer such as pyrrole, an oxidizing agent, and a dopant, -30 to 40 ° C. It can manufacture by stirring in the temperature range.

上記酸化剤としては、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン類、塩化第二鉄、三フッ化ホウ素、五フッ化ヒ素、五フッ化アンチモン、塩化アルミニウム等の金属ハロゲン化物、過酸化水素、過酢酸、過酸化ベンゾイル等の過酸化物、過硫酸およびその塩、遷移金属化合物、プロトン酸等が挙げられ、単独、もしくは混合して用いることができる。   Examples of the oxidizing agent include halogens such as chlorine, bromine and iodine, ferric chloride, boron trifluoride, arsenic pentafluoride, antimony pentafluoride, aluminum chloride and other metal halides, hydrogen peroxide, peracetic acid , Peroxides such as benzoyl peroxide, persulfuric acid and salts thereof, transition metal compounds, protonic acids, and the like, which can be used alone or in combination.

また、上記ドーパントとしては、一般に使用されるアクセプター性のドーパントを用いることができる。具体的には、塩素、臭素、ヨウ素、塩化水素等のハロゲンアニオン、ヘキサフロロリン、ヘキサフロロヒ素等のハロゲン化物アニオン、アルキルベンゼンスルホン酸等のスルホン酸アニオン、過塩素酸カリウム等の過塩素酸アニオン、硫酸等の硫酸アニオンが挙げられ、これらは単独または混合して用いられる。   In addition, as the dopant, a commonly used acceptor-type dopant can be used. Specifically, halogen anions such as chlorine, bromine, iodine and hydrogen chloride, halide anions such as hexafluoroline and hexafluoroarsenic, sulfonate anions such as alkylbenzene sulfonic acid, perchlorate anions such as potassium perchlorate, Examples thereof include sulfuric acid anions such as sulfuric acid, and these are used alone or in combination.

上記以外の方法として、ベース粒子と導電性物質を混合することにより、ベース粒子表面に導電性物質を被着させることもできる。   As a method other than the above, the conductive material can be deposited on the surface of the base particle by mixing the base particle and the conductive material.

なお、ベース粒子として、工程1でAl被覆テンプレート粒子を製造した後の粒子、又は、工程2でAlF被覆テンプレート粒子を製造した後の粒子を使用した場合、引き続き、以降の工程を実施すればよい。   In addition, when the particles after the production of the Al-coated template particles in the step 1 or the particles after the production of the AlF-coated template particles in the step 2 are used as the base particles, the subsequent steps may be performed subsequently. .

次に、本発明の第3の発明は、第1の発明の粒子及び分散媒を少なくとも含む組成物である。粒子の濃度は適宜調整することができるが、具体的には、1〜50重量%が好ましく、5〜40重量%がより好ましく、10〜30重量%が更に好ましい。   Next, a third invention of the present invention is a composition containing at least the particles of the first invention and a dispersion medium. The concentration of the particles can be adjusted as appropriate, but specifically, it is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 5 to 40% by weight, and still more preferably 10 to 30% by weight.

分散媒としては、特に限定されず、適宜種々のもの用いることができる。具体的には、水、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブタノール、アミルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、カプリルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、フェノール、ベンジルアルコール等の一価アルコール系溶剤類、ノルマルペンタン、ノルマルヘキサン、ノルマルヘプタン、ノルマルオクタン、イソヘキサン、イソオクタン、ガソリン、ミネラルスピリット等の石油系炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、エチルベンゼン、アミルベンゼン等の芳香属炭化水素系溶剤類、ジペンテン、テレビン油等の植物系炭化水素系溶剤類、ニトロパラフィン、ニトロベンゼン等のニトロ炭化水素系溶剤類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン系溶剤類、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、パークロルエチレン、モノクロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶剤類、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、ヘキシルエーテル、プロピレンオキシド、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル系溶剤類、ぎ酸メチル、ぎ酸エチル、ぎ酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸アミル等のエステル系溶剤類、サフラワー油、大豆油、月見草油、ブドウ種子油、ローズヒップ油、ククイナッツ油、アルモンド油、ゴマ油、コムギ胚芽油、トウモロコシ油、綿実油、アボガド油、オリーブ油、ツバキ油、パーシック油、ヒマシ油、ラッカセイ油、ヘーゼルナッツ油、マカデミアナッツ油、メドフォーム油、カカオ脂、シア脂、木ロウ、ヤシ油、パーム油、パーム核油、牛脂、馬脂、ミンク油、乳脂、卵黄油、タートル油等の油脂類、流動パラフィン、流動イソパラフィン、スクワラン、スクワレン、ワセリン、パラフィン、セレシン、マイクロクリスタリンワックス等の炭化水素油類、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸、ウンデシレン酸、ヒドロキシステアリン酸、ラノリン脂肪酸等の脂肪酸、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、セトステアリルアルコール、ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、オレイルアルコール、ホホバアルコール、バチルアルコール、コレステロール、フィトステロール、ラノリンアルコール、イソステアリルアルコール等の高級アルコール類、イソステアリン酸イソプロピル、オレイン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソイソプロピル、オクタン酸セチル、リンゴ酸ジイソステアリル、トリカプリル酸グリセリル、イソノナン酸イソオクチル、イソノナン酸イソノニル、イソノナン酸イソトリデシル、ネオペンタン酸オクチルドデシル、ネオペンタン酸イソトリデシル、ネオペンタン酸ミリスチル、ジイソノナン酸プロピレングリコール、トリ2−エチルヘキサン酸グリセリル、トリ2−エチルヘキサン酸トリメチロールプロパン等のエステル油類、ミツロウ、カンデリラロウ、鯨ロウ、綿ロウ、カルナウバロウ、ベイベリーロウ、ヌカロウ、イボタロウ、オレンジラッフィー油、モンタンロウ、サトウキビロウ、セラックロウ、ラノリン、ホホバオイル、等のロウ類、メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、デカメチルシクロテトラシロキサン、アルキル変性シリコーン、アルコール変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、オレフィン変性シリコーン、カルボキシル変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、メタクリル変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、リン酸変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、高級脂肪酸変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン等のシリコーン類、パーフルオロポリエーテル、ハイドロフルオロエーテル、パーフルオロメチルシクロペンタン、パーフルオロジメチルシクロヘキサン、パーフルオロジメチルシクロブタン、メトキシノナフルオロブタン、エトキシノナフルオロブタン、ドデカフルオロペンタン、テトラデカフルオロヘキサン、パーフルオロデカン、パーフルオロオクタン、4−トリトリフルオロメチルパーフルオロモルホリン、4−ペンタフルオロエチルパーフルオロモルホリン等のフッ素系油剤、UV吸収剤としてパラアミノ安息香酸、パラアミノ安息香酸モノグリセリンエステル、N,N−ジメチルパラアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジエトキシパラアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジプロポキシパラアミノ安息香酸エチルエステル等の安息香酸類、ホモメンチル−N−アセチルアントラニレート等のアントラニル酸類、アミルサリシレート、メンチルサリシレート、ホモメンチルサリシレート、オクチルサリシレート、フェニルサリシレート、ベンジルサリシレート等のサリチル酸類、オクチルシンナメート、エチル−4−イソプロピルシンナメート、メチル−2,5−ジイソプロピルシンナメート、エチル−2,4−ジイソプロピルシンナメート、プロピル−p−メトキシシンナメート、イソプロピル−p−メトキシシンナメート、イソアミル−p−メトキシシンナメート、オクチル−p−メトキシシンナメート、2−エトキシエチル−p−メトキシシンナメート、シクロヘキシル−p−メトキシシンナメート等の桂皮酸類、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2'−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸塩、4−フェニルベンゾフェノン、4−ヒドロキシ−3−カルボキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、3−ベンジリデン−d,l−カンファー、ウロカニン酸、ウロカニン酸エチルエステル、2−フェニル−5−メチルベンゾキサゾール、ジベンザラジン、ジアニソイルメタン、4−tert−ブチル−4'−メトキシジベンゾイルメタン、シリコーン変性紫外線吸収剤、フッ素変性紫外線吸収剤等が挙げられる。これらのうち1種又は2種以上を本発明において親油性溶媒として使用できる。   The dispersion medium is not particularly limited, and various types can be used as appropriate. Specifically, monohydric alcohol solvents such as water, ethanol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, butanol, amyl alcohol, hexyl alcohol, heptyl alcohol, octyl alcohol, capryl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, phenol and benzyl alcohol. Petroleum hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cyclohexane, ethylbenzene, and amylbenzene, and aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, cyclohexane, ethylbenzene, and amylbenzene , Plant hydrocarbon solvents such as dipentene and turpentine oil, nitro hydrocarbon solvents such as nitroparaffin and nitrobenzene, acetone, methyl ethyl keto , Ketone solvents such as methyl isobutyl ketone, ethyl butyl ketone, diisobutyl ketone, halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, perchlorethylene, monochlorobenzene, ethyl ether, isopropyl ether, butyl ether , Ether solvents such as hexyl ether, propylene oxide, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, Esters such as amyl acetate, ethyl propionate, butyl propionate, isobutyl propionate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, amyl lactate, Lawer oil, soybean oil, evening primrose oil, grape seed oil, rosehip oil, cucumber nut oil, almond oil, sesame oil, wheat germ oil, corn oil, cottonseed oil, avocado oil, olive oil, camellia oil, persic oil, castor oil, peanut oil Oils such as hazelnut oil, macadamia nut oil, medofoam oil, cocoa butter, shea butter, tree wax, coconut oil, palm oil, palm kernel oil, beef tallow, horse fat, mink oil, milk fat, egg yolk oil, turtle oil, Liquid paraffin, liquid isoparaffin, squalane, squalene, petrolatum, paraffin, ceresin, microcrystalline wax and other hydrocarbon oils, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, oleic acid, linoleic acid, undecylenic acid, Fatty acids such as hydroxystearic acid, lanolin fatty acid, Higher alcohols such as myristyl alcohol, cetyl alcohol, cetostearyl alcohol, stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, oleyl alcohol, jojoba alcohol, batyl alcohol, cholesterol, phytosterol, lanolin alcohol, isostearyl alcohol, isopropyl isostearate, ethyl oleate , Isopropyl myristate, isoisopropyl palmitate, cetyl octanoate, diisostearyl malate, glyceryl tricaprylate, isooctyl isononanoate, isononyl isononanoate, isotridecyl isononanoate, octyldodecyl neopentanoate, isotridecyl neopentanoate, myristyl neopentanoate, diisononane Propylene glycol acid, tri -Ester oils such as glyceryl ethylhexanoate, trimethylolpropane tri-2-ethylhexanoate, beeswax, candelilla wax, whale wax, cotton wax, carnauba wax, bayberry wax, nukarou, ibotarou, orange luffy oil, montan wax, sugarcane wax, shellac wax , Waxes such as lanolin, jojoba oil, methylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, decamethylcyclotetrasiloxane, alkyl-modified silicone, alcohol-modified silicone, amino-modified silicone, epoxy-modified silicone, olefin-modified silicone, carboxyl-modified silicone, Carbinol modified silicone, phenol modified silicone, methacryl modified silicone, mercapto modified silicone, phosphoric acid modified silicone, fluorine modified Silicones such as silicone, higher fatty acid modified silicone, polyether modified silicone, perfluoropolyether, hydrofluoroether, perfluoromethylcyclopentane, perfluorodimethylcyclohexane, perfluorodimethylcyclobutane, methoxynonafluorobutane, ethoxynonafluorobutane Fluorine oils such as dodecafluoropentane, tetradecafluorohexane, perfluorodecane, perfluorooctane, 4-trifluoromethylperfluoromorpholine, 4-pentafluoroethylperfluoromorpholine, paraaminobenzoic acid, paraamino as UV absorber Benzoic acid monoglycerin ester, N, N-dimethylparaaminobenzoic acid ethyl ester, N, N-diethoxyparaaminobenzoic acid Benzoic acids such as ethyl ester, N, N-dipropoxyparaaminobenzoic acid ethyl ester, anthranilic acids such as homomenthyl-N-acetylanthranylate, amyl salicylate, menthyl salicylate, homomenthyl salicylate, octyl salicylate, phenyl salicylate, benzyl salicylate Salicylic acids such as octylcinnamate, ethyl-4-isopropylcinnamate, methyl-2,5-diisopropylcinnamate, ethyl-2,4-diisopropylcinnamate, propyl-p-methoxycinnamate, isopropyl-p-methoxy Cinnamate, isoamyl-p-methoxycinnamate, octyl-p-methoxycinnamate, 2-ethoxyethyl-p-methoxycinnamate, cyclohexyl-p-methoxy Cinnamic acids such as cinnamate, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonate, 4 -Benzophenones such as phenylbenzophenone and 4-hydroxy-3-carboxybenzophenone, 3-benzylidene-d, l-camphor, urocanic acid, urocanic acid ethyl ester, 2-phenyl-5-methylbenzoxazole, dibenzalazine, dianisoyl Examples thereof include methane, 4-tert-butyl-4′-methoxydibenzoylmethane, a silicone-modified ultraviolet absorber, a fluorine-modified ultraviolet absorber. Of these, one or more can be used as the lipophilic solvent in the present invention.

また、本発明の分散体には、顔料分散剤、油剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、防腐剤、酸化防止剤、皮膜形成剤、保湿剤、増粘剤、染料、顔料、香料等を適宜配合することができる。例えばPOEラウリル硫酸トリエタノールアミン等のアルキルエーテル硫酸エステル塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム等の高級アルキル硫酸エステル塩、N−アシルサルコシン酸、N−ミリストイル−N−メチルタウリンナトリウム等の高級脂肪酸アミドスルホン酸塩、硬化ヤシ油脂肪酸グリセリン硫酸ナトリウム等の高級脂肪酸エステル硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルスルホン酸塩、高級脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩、脂肪酸セッケン、スルホコハク酸塩、二級アルコール硫酸エステル塩、POEアルキルエーテルカルボン酸、POEアルキルアリルエーテルカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ラウロイルモノエタノールアミドコハク酸ナトリウム、N−パルミトイルアスパラギン酸ジエタノールアミン、カゼインナトリウム等のアニオン系界面活性剤、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム等のアルキルトリメチルアンモニウム塩、塩化ジステアリルジメチルアンモニウムジアルキルジメチルアンモニウム塩等のアルキルピリジニウム塩、アルキル四級アンモニウム塩、アルキルアミン塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、ジアルキルモリホニウム塩、POEアルキルアミン、ポリアミン脂肪酸誘導体、アミルアルコール脂肪酸誘導体、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム等のカチオン系界面活性剤、2−ココイル−2−イミタゾリニウムヒドロキサイド−1−カルボキシエチロキシ2ナトリウム塩等のイミダゾリン系両性界面活性剤、アルキルベタイン、アミドベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のベタイン系両性界面活性剤、セスキオレイン酸グリセリン、モノステアリン酸グリセリン等のグリセリン脂肪酸エステル、ポリリシノール酸ヘキサグリセリル、モノステアリン酸ジグリセリル、デカオレイン酸デカグリセリル等のポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタンモノオレート、ソルビタンセスキオレエート等のソルビタン脂肪酸エステル、モノステアリン酸プロピレングリコール等のプロピレングリコール脂肪酸エステル、POEソルビタンモノオレート等のPOEソルビタン脂肪酸エステル、POEグリセリントリイソステアレート等のPOEグリセリン脂肪酸エステル、POEモノオレート、POEジステアレート等のPOE脂肪酸エステル、POEラウリルエーテル、POEステアリルエーテル等のPOEアルキルエーテル、POE・POP水添ラノリン等のPOE・POPアルキルエーテル、硬化ひまし油誘導体、グリセリンアルキルエーテル、アルカノールアミド、ショ糖脂肪酸エステル、デキストリン脂肪酸エステル、でんぷん脂肪酸エステル、ヒドロキシステアリン酸等のノニオン系界面活性剤、その他レシチン等のリン脂質類、トレハロースリピド等の糖脂質類、パーフルオロアルキルリン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等のフッ素系界面活性剤等、アクリル酸メタクリル酸アルキル共重合体、ベントナイト、スメクタイト、カオリン等の天然又は合成の粘土鉱物、有機アミンカチオン変性ベントナイト等の有機変性粘土鉱物、アエロゾル等を挙げることができる。具体的な商品としては、DISPERBYK‐140、DISPERBYK‐145、DISPERBYK‐182、DISPERBYK‐191、DISPERBYK‐2025、DISPERBYK‐2150、DISPERBYK‐2163、DISPERBYK‐2164、BYK‐9076、BYK‐9077(以上、ビックケミー社製)が挙げられる。   In addition, pigment dispersions, oils, surfactants, ultraviolet absorbers, preservatives, antioxidants, film forming agents, humectants, thickeners, dyes, pigments, fragrances and the like are appropriately added to the dispersion of the present invention. Can be blended. For example, alkyl ether sulfates such as POE lauryl sulfate triethanolamine, alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate, higher alkyl sulfates such as sodium lauryl sulfate and potassium lauryl sulfate, N-acyl sarcosine acid, N- Higher fatty acid amide sulfonates such as sodium myristoyl-N-methyltaurine, higher fatty acid ester sulfates such as hydrogenated coconut oil fatty acid sodium glycerol sulfate, higher fatty acid ester sulfonates, higher fatty acid alkylolamide sulfates, fatty acid soaps , Sulfosuccinate, secondary alcohol sulfate, POE alkyl ether carboxylic acid, POE alkyl allyl ether carboxylate, α-olefin sulfonate, lauroyl mono Anionic surfactants such as sodium tanolamide succinate, N-palmitoyl aspartate diethanolamine, sodium caseinate, alkyltrimethylammonium salts such as stearyltrimethylammonium chloride, alkylpyridinium salts such as distearyldimethylammonium dialkyldimethylammonium chloride, alkyl Quaternary ammonium salt, alkylamine salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, alkylisoquinolinium salt, dialkyl morpholinium salt, POE alkylamine, polyamine fatty acid derivative, amyl alcohol fatty acid derivative, benzalkonium chloride, benzethonium chloride, etc. Cationic surfactant, 2-cocoyl-2-imidazolinium hydroxide-1-carboxyethyloxy disodium Imidazoline-based amphoteric surfactants such as salts, betaine-based amphoteric surfactants such as alkylbetaine, amidebetaine, and lauryldimethylaminoacetic acid betaine, glycerin fatty acid esters such as glyceryl sesquioleate and glyceryl monostearate, hexaglyceryl polyricinoleate Polyglycerin fatty acid esters such as diglyceryl monostearate and decaglyceryl dekaoleate, sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monooleate and sorbitan sesquioleate, propylene glycol fatty acid esters such as propylene glycol monostearate, POE sorbitan monooleate, etc. POE glycerin fatty acid ester such as POE sorbitan fatty acid ester, POE glycerin triisostearate, POE monooleate, POE dis POE fatty acid esters such as allate, POE alkyl ethers such as POE lauryl ether and POE stearyl ether, POE POP alkyl ethers such as POE / POP hydrogenated lanolin, hydrogenated castor oil derivatives, glycerin alkyl ethers, alkanolamides, sucrose fatty acid esters Dextrin fatty acid esters, starch fatty acid esters, nonionic surfactants such as hydroxystearic acid, phospholipids such as lecithin, glycolipids such as trehalose lipid, perfluoroalkyl phosphate, perfluoroalkyl sulfonate, Fluorine surfactants such as fluoroalkyl carboxylates, etc., alkyl methacrylate methacrylate copolymers, natural or synthetic clay minerals such as bentonite, smectite and kaolin, organic amine cuticles Organically-modified clay minerals such as down-modified bentonite, can be exemplified aerosol or the like. Specific products include DISPERBYK-140, DISPERBYK-145, DISPERBYK-182, DISPERBYK-191, DISPERBYK-2025, DISPERBYK-2150, DISPERBYK-2163, DISPERBYK-2164, BYK-9076, BYK-9076, BYK-9076 For example).

次に、本発明の第4の発明は、第1の発明の粒子を少なくとも含む反射防止膜である。本発明の粒子は屈折率が低いため、これをフィラーとして用いて形成した塗膜は優れた反射防止性能を実現することができる。   Next, a fourth invention of the present invention is an antireflection film containing at least the particles of the first invention. Since the particles of the present invention have a low refractive index, a coating film formed using this as a filler can realize excellent antireflection performance.

続いて、本発明の反射防止膜について説明する。当該反射防止膜は基材上に形成される。当該基材は、ガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂、PET、TAC等のプラスチックシート、プラスチックフィルム、プラスチックレンズ、プラスチックパネル等の基材、陰極線管、蛍光表示管、液晶表示板等の基材が挙げられる。当該膜は、基材表面に形成されたものであり、前記用途によって異なるが被膜が単独であるいは基材上に保護膜、ハードコート膜、平坦化膜、高屈折率膜、絶縁膜、導電性樹脂膜、導電性金属微粒子膜、導電性金属酸化物微粒子膜、その他必要に応じて用いるプライマー膜等と組み合わせて形成されている。なお、組み合わせて用いる場合、本発明の被膜が必ずしも最外表面に形成されている必要はない。このような被膜は、後述する塗布液をディップ法、スプレー法、スピナー法、ロールコート法などの周知の方法で基材に塗布し、乾燥し、更に必要に応じて、焼成して得ることができる。   Next, the antireflection film of the present invention will be described. The antireflection film is formed on the substrate. Examples of the substrate include substrates such as glass, polycarbonate, acrylic resin, PET, TAC and other plastic sheets, plastic films, plastic lenses, plastic panels, and the like, cathode ray tubes, fluorescent display tubes, liquid crystal display plates, and the like. . The film is formed on the surface of the base material. Depending on the application, the film may be a single film or a protective film, a hard coat film, a planarizing film, a high refractive index film, an insulating film, a conductive film on the base material. It is formed in combination with a resin film, a conductive metal fine particle film, a conductive metal oxide fine particle film, or a primer film used as necessary. When used in combination, the coating of the present invention is not necessarily formed on the outermost surface. Such a film can be obtained by applying a coating solution described later to a substrate by a known method such as a dipping method, a spray method, a spinner method, a roll coating method, drying, and further firing if necessary. it can.

上記塗布液は、本発明の第3の発明の組成物(ゾル)と被膜形成用マトリックスとの混合液であり、必要により有機溶媒、その他配合物が混合されることもある。被膜形成用マトリックスとは、基材の表面に被膜を形成し得る成分をいい、基材との密着性や硬度、塗工性等の条件に適合する樹脂等から選択して用いることができ、例えば、従来から用いられているポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ブチラール樹脂、フェノール樹脂、酢酸ビニル樹脂、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂、エマルジョン樹脂、水溶性樹脂、親水性樹脂、これら樹脂の混合物、さらにはこれら樹脂の共重合体や変性体などの塗料用樹脂、または、前記アルコキシシラン等の加水分解性有機珪素化合物等が挙げられる。   The coating solution is a mixed solution of the composition (sol) of the third invention of the present invention and a film-forming matrix, and an organic solvent and other compounds may be mixed as necessary. The matrix for forming a film refers to a component that can form a film on the surface of a substrate, and can be selected and used from a resin that meets conditions such as adhesion to the substrate, hardness, and coating properties, For example, conventionally used polyester resin, acrylic resin, urethane resin, vinyl chloride resin, epoxy resin, melamine resin, fluorine resin, silicon resin, butyral resin, phenol resin, vinyl acetate resin, UV curable resin, electron beam curing Resins, emulsion resins, water-soluble resins, hydrophilic resins, mixtures of these resins, coating resins such as copolymers and modified products of these resins, hydrolyzable organosilicon compounds such as alkoxysilanes, etc. Can be mentioned.

マトリックスとして塗料用樹脂を用いる場合には、例えば、前記ゾルの分散媒としての水をアルコール等の有機溶媒で置換した有機溶媒分散ゾル、好ましくは本発明の第1の発明の内部に空隙を有する粒子を用いることができ、必要に応じて前記粒子を公知のカップリング剤で処理した後、有機溶媒に分散させた有機溶媒分散ゾルと塗料用樹脂とを適当な有機溶剤で希釈して、塗布液とすることができる。   When a coating resin is used as the matrix, for example, an organic solvent-dispersed sol in which water as a dispersion medium of the sol is replaced with an organic solvent such as alcohol, preferably has a void inside the first invention of the present invention. Particles can be used, and if necessary, after treating the particles with a known coupling agent, the organic solvent dispersion sol dispersed in an organic solvent and the coating resin are diluted with a suitable organic solvent and applied. It can be liquid.

一方、マトリックスとして加水分解性有機珪素化合物を用いる場合には、例えば、アルコキシシランとアルコールの混合液に、水および触媒としての酸またはアルカリを加えることにより、アルコキシシランの部分加水分解物を得、これに前記ゾルを混合し、必要に応じて有機溶剤で希釈して、塗布液とすることができる。マトリックスとして加水分解性有機珪素化合物を用いる場合、加水分解物の分子量または粒子径が大きい場合は、得られる被膜の強度あるいは基材との密着性が低下することがあり、このためマトリックスとして分子量または粒子径が小さい加水分解物を用いる。   On the other hand, when using a hydrolyzable organosilicon compound as a matrix, for example, by adding water or an acid or alkali as a catalyst to a mixture of alkoxysilane and alcohol, a partially hydrolyzed product of alkoxysilane is obtained, The sol can be mixed with this and diluted with an organic solvent as necessary to obtain a coating solution. When a hydrolyzable organosilicon compound is used as the matrix, if the hydrolyzate has a large molecular weight or particle size, the strength of the resulting coating or the adhesion to the substrate may decrease. A hydrolyzate having a small particle size is used.

塗布液中の粒子とマトリックスの重量割合は、粒子/マトリックス=1/99〜9/1の範囲が好ましい。重量比が9/1を越えると被膜の強度が不足して実用性に欠ける一方、1/99未満では当該粒子の添加効果が現れない。上記基材の表面に形成される被膜の屈折率は、粒子とマトリックス成分等の混合比率および使用するマトリックスの屈折率によっても異なるが、1.10〜1. 42と低屈折率となる。これは、本発明の粒子では、分散媒が空洞内に入り込んでも被膜乾燥時に分散媒が脱離して空隙となり、樹脂等の被膜形成成分は外殻に止まり、樹脂が硬化した後は外殻の細孔が遮断されて粒子内部の空洞が保持されるからである。   The weight ratio between the particles and the matrix in the coating solution is preferably in the range of particles / matrix = 1/99 to 9/1. If the weight ratio exceeds 9/1, the strength of the coating is insufficient and lacks practicality, whereas if it is less than 1/99, the effect of adding the particles does not appear. The refractive index of the coating film formed on the surface of the substrate is 1.10 to 1.42 but a low refractive index, although it varies depending on the mixing ratio of particles and matrix components and the refractive index of the matrix used. In the particles of the present invention, even when the dispersion medium enters the cavity, the dispersion medium is detached and becomes voids when the film is dried, and the film-forming component such as resin remains in the outer shell, and after the resin is cured, This is because the pores are blocked and the cavities inside the particles are retained.

さらに、上記した基材の屈折率が1. 60以下の場合には、基材表面に屈折率が1. 60以上の被膜(以下、中間被膜という。)を形成した上で、前記本発明の粒子を含む被膜を形成することが推奨される。中間被膜の屈折率が1. 60以上であれば前記本発明の粒子を含む被膜の屈折率との差が大きく反射防止性能に優れた膜が得られる。中間被膜の屈折率は、用いる金属酸化物微粒子の種類、金属酸化物と樹脂等の混合比率および使用する樹脂の屈折率によって調整することができる。中間被膜の被膜形成用塗布液は、金属酸化物粒子と被膜形成用マトリックスとの混合液であり、必要により有機溶媒が混合される。被膜形成用マトリックスとしては前記本発明の粒子を含む被膜と同様のものを用いることができ、同一の被膜形成用マトリックスを用いることにより、両被膜間の密着性に優れた膜が得られる。   Further, when the refractive index of the base material is 1.60 or less, a film having a refractive index of 1.60 or more (hereinafter referred to as an intermediate film) is formed on the surface of the base material, and It is recommended to form a film containing particles. When the refractive index of the intermediate coating is 1.60 or more, a film having a large difference from the refractive index of the coating containing the particles of the present invention and excellent antireflection performance can be obtained. The refractive index of the intermediate coating can be adjusted by the type of metal oxide fine particles used, the mixing ratio of metal oxide and resin, and the refractive index of the resin used. The coating solution for forming an intermediate coating is a mixed solution of metal oxide particles and a matrix for forming a coating, and an organic solvent is mixed as necessary. As the film forming matrix, the same film as the film containing the particles of the present invention can be used. By using the same film forming matrix, a film having excellent adhesion between the two films can be obtained.

実施例1
(工程1)テンプレート粒子として酸化亜鉛粒子(石原産業社製、FZO−50、平均粒径20nm)を120g/リットルの濃度で純水に懸濁させ、懸濁液とした。
次いで、当該懸濁液120gと、分散剤としてケイ酸ナトリウム水溶液を酸化亜鉛に対してSiO換算で5重量%と、ジルコンビーズ(直径0.5mm)130gを225ミリリットルのガラス容器に入れ、1時間ペイントシェーカーで分散させ、スラリー化した。
当該スラリーから、酸化亜鉛として5g相当のスラリーを分取し、純水を加えて総体積が500ミリリットルとなるように調整し、酸化亜鉛分散液(酸化亜鉛換算濃度10g/リットル)を得た。
この酸化亜鉛分散液を撹拌しながら、アルミニウム原料であるアルミン酸ナトリウム水溶液(酸化アルミニウム換算濃度5g/リットル)を30分掛けて1L混合し、混合液を作製した。このときのpHは11.5であった。
当該混合液の温度を70℃に調整後、2.5%硫酸水溶液を3時間かけて滴下し、当該混合液のpHを7に調整した。この時の酸化アルミニウム1モルに対する硫酸滴下速度(グラム当量)は1.2であった。
(工程2)pH調整後、当該混合液にフッ化アンモニウム水溶液500ミリリットルを、F/Al=6(モル比)となるよう1時間かけて混合し、引き続き1時間熟成させた。
(工程3)熟成後、当該混合液を撹拌しながら、10%クエン酸水溶液を加え、pHを3に調整した。撹拌を止め、自然沈降後の上澄みを純水で置換することにより洗浄を行い、ヘキサフルオロアルミン酸化合物が懸濁した分散液(試料A)を得た。後述の物性評価において、乾燥粉末を使用するものに関しては、分散液中の固形分を遠心分離機で沈降させて回収し、120℃で乾燥させたものを用いた。
Example 1
(Step 1) Zinc oxide particles (FZO-50, average particle size 20 nm, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) as template particles were suspended in pure water at a concentration of 120 g / liter to obtain a suspension.
Next, 120 g of the suspension, an aqueous sodium silicate solution as a dispersant, 5 wt% in terms of SiO 2 with respect to zinc oxide, and 130 g of zircon beads (0.5 mm in diameter) are placed in a 225 ml glass container. Disperse with a paint shaker for a period of time to make a slurry.
From the slurry, a slurry equivalent to 5 g as zinc oxide was separated, and pure water was added to adjust the total volume to 500 ml, to obtain a zinc oxide dispersion (zinc oxide equivalent concentration 10 g / liter).
While stirring this zinc oxide dispersion, 1 L of a sodium aluminate aqueous solution (aluminum oxide equivalent concentration 5 g / liter) as an aluminum raw material was mixed for 30 minutes to prepare a mixed solution. The pH at this time was 11.5.
After adjusting the temperature of the mixture to 70 ° C., a 2.5% aqueous sulfuric acid solution was added dropwise over 3 hours to adjust the pH of the mixture to 7. At this time, the dropping rate of sulfuric acid (gram equivalent) with respect to 1 mol of aluminum oxide was 1.2.
(Step 2) After pH adjustment, 500 ml of an aqueous ammonium fluoride solution was mixed with the mixed solution over 1 hour so that F / Al = 6 (molar ratio), and then aged for 1 hour.
(Step 3) After aging, a 10% aqueous citric acid solution was added while stirring the mixed solution to adjust the pH to 3. Stirring was stopped and the supernatant after spontaneous sedimentation was replaced with pure water for washing to obtain a dispersion (sample A) in which the hexafluoroaluminate compound was suspended. In the physical property evaluation to be described later, for those using dry powder, the solid content in the dispersion was collected by sedimentation with a centrifuge and dried at 120 ° C.

実施例2
工程3で添加するクエン酸として20%クエン酸水溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして試料Bを得た。
Example 2
Sample B was obtained in the same manner as in Example 1 except that a 20% aqueous citric acid solution was used as the citric acid to be added in Step 3.

実施例3
工程3で添加するクエン酸として50%クエン酸水溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして試料Cを得た。
Example 3
Sample C was obtained in the same manner as in Example 1 except that a 50% aqueous citric acid solution was used as the citric acid to be added in Step 3.

実施例4
工程1において、酸化亜鉛分散液として、酸化亜鉛換算濃度40g/リットルの酸化亜鉛分散液500ミリリットル用いたこと、及び、アルミン酸ナトリウム水溶液として、酸化アルミニウム換算濃度20g/リットルのアルミン酸ナトリウム水溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして試料Dを得た。
Example 4
In Step 1, 500 milliliters of zinc oxide dispersion having a zinc oxide equivalent concentration of 40 g / liter was used as the zinc oxide dispersion, and a sodium aluminate aqueous solution having an aluminum oxide equivalent concentration of 20 g / liter was used as the sodium aluminate aqueous solution. Sample D was obtained in the same manner as in Example 1 except that.

実施例5
工程3で添加するクエン酸として50%クエン酸水溶液を用いた以外は、実施例4と同様にして試料Eを得た。
Example 5
Sample E was obtained in the same manner as in Example 4 except that a 50% aqueous citric acid solution was used as the citric acid added in Step 3.

実施例6
工程2において、滴下する硫酸水溶液の濃度を10%とした以外は、実施例5と同様にして試料Fを得た。
Example 6
In Step 2, Sample F was obtained in the same manner as in Example 5 except that the concentration of the sulfuric acid aqueous solution to be dropped was 10%.

比較例1
純水500gにSiOとして0.25g相当の珪酸ナトリウムを加えた水溶液に、アルミニウム原料であるアルミン酸ナトリウム水溶液(酸化アルミニウム換算濃度5g/リットル)を30分掛けて1L混合し、混合液を作製した。
当該混合液の温度を70℃に調整後、2.5%硫酸水溶液を3時間かけて滴下し、当該混合液のpHを7に調整した。この時の酸化アルミニウム1モルに対する硫酸滴下速度(グラム当量)は1.2(モル/時間)であった。
pH調整後、当該混合液にフッ化アンモニウム水溶液500ミリリットルを、F/Al=6(モル比)となるよう1時間かけて混合し、引き続き1時間熟成させた。
熟成後、当該混合液を撹拌しながら、10%クエン酸水溶液を加え、pHを3に調整した。撹拌を止め、自然沈降後の上澄みを純水で置換することにより洗浄を行い、ヘキサフルオロアルミン酸化合物が懸濁した分散液(試料G)を得た。
Comparative Example 1
An aqueous solution obtained by adding sodium silicate equivalent to 0.25 g as SiO 2 to 500 g of pure water is mixed with 1 L of an aqueous solution of sodium aluminate (aluminum oxide equivalent concentration 5 g / liter) as an aluminum raw material for 30 minutes to prepare a mixed solution. did.
After adjusting the temperature of the mixture to 70 ° C., a 2.5% aqueous sulfuric acid solution was added dropwise over 3 hours to adjust the pH of the mixture to 7. At this time, the dropping rate of sulfuric acid (gram equivalent) with respect to 1 mol of aluminum oxide was 1.2 (mol / hour).
After adjusting the pH, 500 ml of an aqueous ammonium fluoride solution was mixed with the mixed solution over 1 hour so that F / Al = 6 (molar ratio), and then aged for 1 hour.
After aging, the pH of the mixture was adjusted to 3 by adding 10% aqueous citric acid while stirring the mixture. Stirring was stopped and the supernatant after spontaneous sedimentation was replaced with pure water to perform washing, and a dispersion (sample G) in which the hexafluoroaluminate compound was suspended was obtained.

評価1
試料A〜Gについて、透過電子顕微鏡(日立製作所社製、H−7000)観察を行った結果、実施例1〜6の試料A〜Fでは、中空構造の粒子が確認された。試料Aの透過電子顕微鏡像を図1に示す。一方、試料Gは中実粒子であった。試料Gの透過電子顕微鏡像を図2に示す。試料Aの粒子の長径、外殻の厚み、空隙率の平均値はそれぞれ27nm、3.2nm、44.3%であった。空隙率から見積もられる屈折率は1.19であり、試料Gの屈折率1.34よりも低いことがわかる。
Evaluation 1
As a result of observation of a transmission electron microscope (H-7000, manufactured by Hitachi, Ltd.) for Samples A to G, particles A to F of Examples 1 to 6 were confirmed to have hollow structure particles. A transmission electron microscope image of Sample A is shown in FIG. On the other hand, Sample G was a solid particle. A transmission electron microscope image of Sample G is shown in FIG. The average values of the major axis, the outer shell thickness, and the porosity of the sample A particles were 27 nm, 3.2 nm, and 44.3%, respectively. It can be seen that the refractive index estimated from the porosity is 1.19, which is lower than the refractive index of sample G, 1.34.

評価2
試料A〜Gについて、粉末X線回折測定(リガク社製、Ultima IV)を行った結果、試料A〜GのいずれもNaAlF(PDF No.74−4463)と一致する回折パターンを示すことが確認された。試料Aの粉末X線回折パターンを図3に示す。
Evaluation 2
As a result of performing powder X-ray diffraction measurement (Ultima IV, manufactured by Rigaku Corporation) for samples A to G, all of samples A to G show a diffraction pattern that matches Na 3 AlF 6 (PDF No. 74-4463). It was confirmed. The powder X-ray diffraction pattern of Sample A is shown in FIG.

評価3
試料Aについて、蛍光X線(リガク社製、RIX−2100)による成分分析を行った結果、試料Aの組成はAl:48%、NaO:50%、ZnO:0.7%、SO:0.8%であり、テンプレート粒子である酸化亜鉛がほぼすべて除去され、アルミニウムとナトリウムから構成される物質であることが分かった
Evaluation 3
As a result of component analysis by fluorescent X-ray (RIX-2100, manufactured by Rigaku Corporation) for sample A, the composition of sample A is Al 2 O 3 : 48%, Na 2 O: 50%, ZnO: 0.7% , SO 4 : 0.8%, almost all of the zinc oxide as template particles was removed, and it was found that the substance was composed of aluminum and sodium.

これらの評価結果から、試料A〜Fはフルオロアルミン酸化合物からなる中空粒子であり、低屈折率であることが確認された。   From these evaluation results, it was confirmed that Samples A to F are hollow particles made of a fluoroaluminate compound and have a low refractive index.

本発明の粒子は優れて低い屈折率を示す。このため、これをフィラーとして用いた反射防止膜をより一層低反射化することができる。また、本発明の組成物はそのような反射防止膜の製造に好適である。
本発明の粒子は、例えばレンズ等の光学材料、液晶表示装置等の画像表示面、窓やショーケース等の板ガラスや透明プラスチック等の基材に設けられる反射防止膜に好適に用いることができる。
The particles of the present invention exhibit an excellent low refractive index. For this reason, the antireflection film using this as a filler can be further reduced in reflection. The composition of the present invention is suitable for producing such an antireflection film.
The particles of the present invention can be suitably used for an antireflection film provided on a substrate such as an optical material such as a lens, an image display surface such as a liquid crystal display, a plate glass such as a window or a showcase, or a transparent plastic.

Claims (17)

少なくともフルオロアルミン酸化合物を含み、内部に空隙を有する粒子。 Particles containing at least a fluoroaluminate compound and having voids inside. フルオロアルミン酸化合物が少なくともアルカリ金属及び/又はアンモニウムイオンを含む請求項1に記載の粒子。 The particle according to claim 1, wherein the fluoroaluminate compound contains at least an alkali metal and / or an ammonium ion. 内部に空洞が形成されている中空状粒子である、請求項1又は2に記載の粒子。 The particle according to claim 1, which is a hollow particle having a cavity formed therein. 粉末X線回折測定において、少なくとも2θ=46.8±1.0,32.7±1.0,23.0±1.0,38.6±1.0(単位はいずれも度)の位置にピークを有する、請求項1〜3のいずれかに記載の粒子。 In powder X-ray diffraction measurement, at least 2θ = 46.8 ± 1.0, 32.7 ± 1.0, 23.0 ± 1.0, 38.6 ± 1.0 (unit is degree) The particle | grains in any one of Claims 1-3 which have a peak in. 前記粒子の体積における空隙の割合が20〜95%である請求項1〜4のいずれかに記載の粒子。 The particle | grains in any one of Claims 1-4 whose ratio of the space | gap in the volume of the said particle | grain is 20 to 95%. 前記粒子の粒子径が10nm〜200nmである請求項1〜5のいずれかに記載の粒子。 The particle according to claim 1, wherein a particle diameter of the particle is 10 nm to 200 nm. 有機化合物及び/又は無機化合物を表面に有する請求項1〜6のいずれかに記載の粒子。 The particle | grains in any one of Claims 1-6 which have an organic compound and / or an inorganic compound on the surface. 導電性物質を表面に有する請求項1〜7のいずれかに記載の粒子。 The particle according to any one of claims 1 to 7, having a conductive substance on the surface. テンプレート粒子とアルミニウム原料を共存させ、テンプレート粒子表面にアルミニウムの化合物を存在させる工程(工程1)、
更にフッ素原料と共存させ、前記アルミニウムの化合物をフルオロアルミン酸化合物に変換する工程(工程2)、
テンプレート粒子を除去する工程(工程3)
を有する、少なくともフルオロアルミン酸化合物を含み、内部に空隙を有する粒子の製造方法。
A step (step 1) in which template particles and an aluminum raw material are allowed to coexist and an aluminum compound is present on the surface of template particles
A step of coexisting with a fluorine raw material to convert the aluminum compound into a fluoroaluminate compound (step 2);
Step of removing template particles (Step 3)
A method for producing particles having at least a fluoroaluminate compound and having voids therein.
テンプレート粒子の分散液とアルミニウム原料とを混合して、テンプレート粒子表面にアルミニウムの化合物を存在させる工程(工程1)、
前記工程1の分散液にフッ素原料を混合して、前記アルミニウムの化合物をフルオロアルミン酸化合物に変換する工程(工程2)、
テンプレート粒子を除去する工程(工程3)
を有する、請求項9に記載の製造方法。
A step of mixing a dispersion of template particles and an aluminum raw material so that an aluminum compound is present on the surface of the template particles (step 1);
A step of mixing the fluorine raw material with the dispersion of Step 1 to convert the aluminum compound into a fluoroaluminate compound (Step 2);
Step of removing template particles (Step 3)
The manufacturing method of Claim 9 which has these.
テンプレート粒子の分散液にアルミニウム原料とフッ素原料を混合して、テンプレート粒子表面にフルオロアルミン酸化合物を存在させる、前記工程1と工程2を一つの工程で行う請求項10に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 10, wherein the step 1 and the step 2 are performed in one step, in which an aluminum raw material and a fluorine raw material are mixed in a dispersion of template particles, and a fluoroaluminate compound is present on the surface of the template particles. 前記工程1が、
少なくともテンプレート粒子とアルミニウム原料を含む混合液のpHを6〜11とする、請求項9〜11のいずれかに記載の製造方法。
Step 1 is
The manufacturing method according to any one of claims 9 to 11, wherein the pH of a mixed solution containing at least template particles and an aluminum raw material is set to 6 to 11.
前記混合液と、酸性化合物又は塩基性化合物との混合によりpHの調整を行うとともに、
該酸性化合物又は塩基性化合物のグラム当量基準での添加速度が、前記アルミニウム化合物量をAlに換算したときのAl 1モルに対して3.6モル/時間以下である、請求項12に記載の製造方法。
While adjusting the pH by mixing the liquid mixture with an acidic compound or a basic compound,
Addition rate in grams equivalent standard of acidic compound or basic compound is not more than 3.6 mol / hr with respect to Al 2 O 3 1 mol when converted the aluminum compound amount in Al 2 O 3, The manufacturing method according to claim 12.
前記テンプレート粒子が酸化亜鉛粒子であり、
前記工程3において、テンプレート粒子である酸化亜鉛粒子の除去をpHが2〜4の酸性水溶液にて行う、請求項9〜13のいずれかに記載の製造方法。
The template particles are zinc oxide particles;
The manufacturing method according to claim 9, wherein in step 3, removal of zinc oxide particles as template particles is performed with an acidic aqueous solution having a pH of 2 to 4.
前記工程1において、アルミニウム原料としてアルミン酸ナトリウムを用い、前記工程2において、フッ素原料としてフッ化アンモニウムを用いる、請求項9〜14のいずれかに記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 9, wherein sodium aluminate is used as the aluminum raw material in step 1 and ammonium fluoride is used as the fluorine raw material in step 2. 少なくとも請求項1〜8のいずれかに記載の粒子及び溶媒を含む組成物。 A composition comprising at least the particles according to claim 1 and a solvent. 請求項1〜8のいずれかに記載の粒子を含む反射防止膜。 An antireflection film containing the particles according to claim 1.
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