JP2023038905A - Surface-modified particles and production method thereof - Google Patents

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Junya Fukazawa
透 畠
Toru Hatake
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Abstract

To provide means for attaining the long-term presence of hydrogen peroxide directly on surfaces of solid base particles.SOLUTION: The surface-modified particles comprise base particles and hydrogen peroxide and phosphorus oxo acid that are present on surfaces of the base particles.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、基材粒子の表面に過酸化水素が存在している粒子及びその製造方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to particles in which hydrogen peroxide is present on the surface of substrate particles and a method for producing the same.

過酸化物はその酸化性から酸化剤、漂白剤、殺菌剤等として広く用いられている。特に過酸化水素は酸素と水に分解することから環境負荷が少ない。また、過酸化水素は溶液だけでなく、使用の際の取り扱いが容易であるということから、各種化合物に過酸化水素を付加させ、固体状の過酸化水素付加物として広く利用され、代表的には過炭酸等がある。 Due to their oxidizing properties, peroxides are widely used as oxidizing agents, bleaching agents, disinfectants, and the like. In particular, hydrogen peroxide decomposes into oxygen and water, so it has little environmental load. In addition, since hydrogen peroxide is not only a solution, but is also easy to handle during use, hydrogen peroxide is added to various compounds, and it is widely used as a solid hydrogen peroxide adduct. is percarbonated, etc.

これらの固体状の過酸化水素付加物は多くの場合、湿分に対して不安定であり、水分の存在下に容易に酸素を放出して分解することから、過酸化水素付加物の粒子表面を種々の物質で被覆して安定化する方法が提案されている(例えば、特許文献1~2等参照。)。 These solid hydrogen peroxide adducts are often moisture-labile and readily decompose in the presence of moisture, releasing oxygen. There have been proposed methods of stabilizing by coating with various substances (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特表2011―506256号公報Japanese Patent Publication No. 2011-506256 特表2009―544556号公報Japanese Patent Publication No. 2009-544556

以上のような固体状の過酸化水素の性質のため、固体表面に直に過酸化水素を存在させようとしても、時間が経つにつれ、固体表面の過酸化水素が分解してしまう。そして、従来、過酸化水素を固体粒子の表面に直に長期間存在させる方法は知られていなかった。 Due to the properties of solid hydrogen peroxide as described above, even if hydrogen peroxide is allowed to exist directly on the surface of the solid, the hydrogen peroxide on the surface of the solid decomposes over time. Conventionally, there has been no known method of allowing hydrogen peroxide to exist directly on the surface of solid particles for a long period of time.

ここで、固体粒子の表面に、直に過酸化水素を長期間存在させることができれば、固体粒子の表面の改質が可能となる。また、抗菌、抗ウイルス剤、消臭剤としての効果なども期待できる。 Here, if hydrogen peroxide can be allowed to exist directly on the surface of the solid particles for a long period of time, the surface of the solid particles can be modified. In addition, antibacterial, antiviral, and deodorant effects can also be expected.

従って、本発明の目的は、固体の基材粒子の表面に、直に過酸化水素を長期間存在させる手段を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide means for allowing hydrogen peroxide to exist directly on the surface of solid substrate particles for a long period of time.

本発明者らは、上記実情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、基材粒子に、過酸化水素及びリンのオキソ酸を接触させて、基材粒子の表面に、過酸化水素と共にリンのオキソ酸を存在させることにより、基材粒子表面に、直に過酸化水素を長期間存在させることができること等を見出し、本発明を完成するに到った。 The present inventors have made intensive studies in view of the above-mentioned circumstances, and as a result, the base particles are brought into contact with hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid, and the surface of the base particles is coated with hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid. The present inventors have found that hydrogen peroxide can be directly present on the surface of substrate particles for a long period of time by allowing to exist, and have completed the present invention.

即ち、本発明が提供する第一の発明は、基材粒子と、該基材粒子の表面に存在している過酸化水素及びリンのオキソ酸と、からなることを特徴とする表面改質粒子である。 That is, the first invention provided by the present invention is a surface-modified particle comprising a substrate particle and an oxoacid of hydrogen peroxide and phosphorus existing on the surface of the substrate particle. is.

また、本発明が提供しようとする第二の発明は、基材粒子を、過酸化水素及びリンのオキソ酸に接触させて、表面改質粒子を得る接触工程を有することを特徴とする表面改質粒子の製造方法である。 The second invention to be provided by the present invention is a surface-modified material comprising a contacting step of contacting base particles with hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid to obtain surface-modified particles. It is a method for producing fine particles.

本発明によれば、基材粒子の表面に、直に過酸化水素が長期間存在している表面改質粒子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide surface-modified particles in which hydrogen peroxide exists directly on the surface of substrate particles for a long period of time.

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて説明する。
本発明の表面改質粒子は、基材粒子と、該基材粒子の粒子表面に存在している過酸化水素及びリンのオキソ酸と、からなる表面改質粒子である。そして、本発明の表面改質粒子では、過酸化水素は、基材粒子の表面に、直に存在している。なお、本発明において、「過酸化水素が、基材粒子の表面に、直に存在している」とは、基材粒子の表面に存在している過酸化水素が、安定化用の被膜等で被覆されることなく、基材粒子表面に存在していることを指す。過酸化水素が、安定化用の被膜で被覆されることなく、直に基材粒子表面に存在していることは、例えば、後述する水溶出試験で過酸化水素が溶出することで確認
することができる。
The present invention will be described below based on its preferred embodiments.
The surface-modified particles of the present invention are surface-modified particles comprising a substrate particle and hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid present on the particle surface of the substrate particle. In the surface-modified particles of the present invention, hydrogen peroxide exists directly on the surface of the substrate particles. In the present invention, "hydrogen peroxide is present directly on the surface of the substrate particles" means that the hydrogen peroxide present on the surface of the substrate particles is applied to a stabilizing film or the like. It refers to existing on the substrate particle surface without being coated with. The presence of hydrogen peroxide directly on the surface of the substrate particles without being coated with a stabilizing film can be confirmed by, for example, elution of hydrogen peroxide in a water elution test described later. can be done.

本発明の表面改質粒子に係る基材粒子は、粒子表面に過酸化水素及びリンのオキソ酸を存在させる対象物である。つまり、本発明の表面改質粒子に係る基材粒子は、本発明の表面改質粒子の製造の際に、過酸化水素及びリンのオキソ酸と接触される粒子である。 The substrate particles for the surface-modified particles of the present invention are objects to which hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid are present on the particle surface. That is, the base particles for the surface-modified particles of the present invention are particles that are brought into contact with hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid during the production of the surface-modified particles of the present invention.

基材粒子は、特に制限されず、粒子表面に存在している過酸化水素と反応して、過酸化水素の分解を促すものでなく、且つ、粒子表面に、過酸化水素及びリンのオキソ酸が存在できるものであればよい。 The substrate particles are not particularly limited, and do not react with hydrogen peroxide present on the particle surface to promote decomposition of hydrogen peroxide, and hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid are present on the particle surface. can exist.

基材粒子としては、無機化合物粒子、有機化合物粒子、無機有機複合体等が挙げられる。 Examples of substrate particles include inorganic compound particles, organic compound particles, inorganic-organic composites, and the like.

無機化合物からなる基材粒子としては、例えば、下記一般式(1)で表されるリン酸タングステン酸ジルコニウム粒子(以下、「ZWP粒子」とも記載する。)が挙げられる。
Zr(WO(PO (1)
(式中、xは、1.7≦x≦2.3、好ましくは1.8≦x≦2.2であり、yは、0.85≦y≦1.15、好ましくは0.90≦y≦1.10であり、zは、1.7≦z≦2.3、好ましくは1.8≦z≦2.2である。)
Examples of substrate particles made of an inorganic compound include zirconium phosphate tungstate particles represented by the following general formula (1) (hereinafter also referred to as "ZWP particles").
Zrx ( WO4 ) y ( PO4 ) z (1)
(Wherein, x is 1.7 ≤ x ≤ 2.3, preferably 1.8 ≤ x ≤ 2.2, y is 0.85 ≤ y ≤ 1.15, preferably 0.90 ≤ y≦1.10, and z is 1.7≦z≦2.3, preferably 1.8≦z≦2.2.)

基材粒子に係るZWP粒子には、一般式(1)で表されるリン酸タングステン酸ジルコニウムに含有されている元素であるP、W、Zr及びO以外の元素(以下、これを「副成分元素」ともいう。)が含有されていてもよい。 The ZWP particles related to the substrate particles contain elements other than P, W, Zr and O, which are elements contained in the zirconium phosphate tungstate represented by the general formula (1) (hereinafter referred to as "subcomponents (also referred to as "element") may be contained.

副成分元素としては、例えば、Li、Na、K等のアルカリ金属元素、Mg、Ca、Sr、Ba等のアルカリ土類金属元素、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta等の遷移金属元素、La、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Yb等の希土類元素、Al、Zn、Ga、Cd、In、Sn、Pb、Bi等の遷移金属以外の他の金属元素、B、Si、Ge、Sb、Te等の半金属元素、S等の非金属元素、F、Cl、Br、I等のハロゲン元素等が挙げられる。これらの元素は、ZWP粒子中に1種又は2種以上含まれていてもよい。 Examples of subcomponent elements include alkali metal elements such as Li, Na and K, alkaline earth metal elements such as Mg, Ca, Sr and Ba, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Transition metal elements such as Y, Nb, Mo, Ag, Hf and Ta; rare earth elements such as La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho and Yb; Al, Zn, Ga, Cd, In and Sn , other metal elements other than transition metals such as Pb and Bi, metalloid elements such as B, Si, Ge, Sb and Te, non-metal elements such as S, halogen elements such as F, Cl, Br and I, etc. mentioned. One or more of these elements may be contained in the ZWP particles.

ZWP粒子における副成分元素の含有量は、ZWP粒子に対して、好ましくは0.1~3.0質量%であり、更に好ましくは0.2~2.0質量%である。副成分元素が2種類以上含まれる場合は、副成分元素の含有量は、副成分元素の合計質量に基づいて算出される。副成分元素の含有量は、例えば、蛍光X線分析装置等の測定装置を用いて、粉末プレス法、溶融ガラスビード法等の方法で測定される。 The content of subcomponent elements in the ZWP particles is preferably 0.1 to 3.0% by mass, more preferably 0.2 to 2.0% by mass, based on the ZWP particles. When two or more subcomponent elements are included, the content of the subcomponent elements is calculated based on the total mass of the subcomponent elements. The content of subcomponent elements is measured by a powder press method, a molten glass bead method, or the like, using a measuring device such as a fluorescent X-ray analyzer.

ZWP粒子が副成分元素としてMg及びAlの双方を含む場合、ZWP粒子中のAl元素の含有量は、基材粒子に対して、好ましくは100~6000質量ppm、更に好ましくは1000~5000質量ppmである。また、ZWP粒子中のMg元素の含有量は、基材粒子に対して、好ましくは0.10~3.0質量%、更に好ましくは0.22~2.0質量%である。 When the ZWP particles contain both Mg and Al as subcomponent elements, the content of the Al element in the ZWP particles is preferably 100 to 6000 mass ppm, more preferably 1000 to 5000 mass ppm, relative to the substrate particles. is. Also, the content of the Mg element in the ZWP particles is preferably 0.10 to 3.0% by mass, more preferably 0.22 to 2.0% by mass, relative to the substrate particles.

ZWP粒子は、ジルコニウム源、タングステン源、リン源及び必要に応じて副成分元素源を反応させることにより得られる。基材粒子の製造方法は、特に制限されず、例えば、(i)リンのオキソ酸ジルコニウム、酸化タングステン及びMgO等の反応促進剤を湿式ボールミルで混合し、次いで、得られる混合物を焼成する方法(例えば、特開2005-35840号公報参照)、(ii)塩化ジルコニウム等のジルコニウム源、タングステン酸アンモニウム等のタングステン源及びリンのオキソ酸アンモニウム等のリン源を湿式混合し、次いで、得られる混合物を焼成する方法(例えば、特開2015-10006号公報参照)、(iii)酸化ジルコニウム、酸化タングステン及びリンのオキソ酸二水素アンモニウムを含む混合物を焼成する方法(例えば、Materials Research Bulletin、44(2009)、p.2045-2049参照)、(iv)タングステン化合物、リンとジルコニウムとを含む無定形の化合物及び必要により添加される副成分元素源との混合物を反応前駆体として、該反応前駆体を焼成する方法(例えば、国際公開第2017/061402号パンフレット参照)等が挙げられる。 ZWP particles are obtained by reacting a zirconium source, a tungsten source, a phosphorus source and, if necessary, a subcomponent element source. The method for producing the substrate particles is not particularly limited. For example, (i) a method of mixing a reaction accelerator such as zirconium oxoate of phosphorus, tungsten oxide and MgO in a wet ball mill and then firing the resulting mixture ( For example, see JP-A-2005-35840), (ii) a zirconium source such as zirconium chloride, a tungsten source such as ammonium tungstate, and a phosphorus source such as ammonium oxoate of phosphorus are wet-mixed, and then the resulting mixture is A method of firing (see, for example, JP-A-2015-10006), (iii) a method of firing a mixture containing zirconium oxide, tungsten oxide, and ammonium dihydrogen oxoate of phosphorus (for example, Materials Research Bulletin, 44 (2009) , p.2045-2049), (iv) calcining a mixture of a tungsten compound, an amorphous compound containing phosphorus and zirconium, and optionally added auxiliary component element sources as a reaction precursor. (See, for example, International Publication No. 2017/061402 pamphlet).

無機化合物からなる基材粒子としては、他に、シリカ、多孔質シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、Cu2-xZn(xは、0<x<2である。)、β-ユークリプタイト、タングステン酸ジルコニウム(ZrW)、ビスマス・ニッケル・鉄酸化物、MSrBaZnSi(Mは、Na、Ca、のいずれか一種以上、x+y+z=1、0<x≦0.5、0.3<z<1.0とする。)、リン酸ジルコニウム、チタン酸アルミニウム、コージェライト、ガラス、金属炭化物、金属窒化物等が挙げられる。 Other substrate particles made of inorganic compounds include silica, porous silica, alumina, titanium oxide, zirconium oxide, tungsten oxide, Cu 2-x Zn x V 2 O 7 (where x is 0<x<2). ), β-eucryptite, zirconium tungstate (ZrW 2 O 8 ), bismuth-nickel-iron oxide, M x Sry Baz Zn 2 Si 2 O 7 (M is either Na or Ca). or one or more, x + y + z = 1, 0 < x ≤ 0.5, 0.3 < z < 1.0), zirconium phosphate, aluminum titanate, cordierite, glass, metal carbide, metal nitride, etc. is mentioned.

有機化合物からなる基材粒子としては、粒状の有機ポリマー、例えば、天然繊維、天然樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリブテン、ポリアミド、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリルニトリル、ポリアセタール、アイオノマー、ポリエステル等の熱可塑性樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられ、これらを単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Substrate particles made of organic compounds include granular organic polymers such as natural fibers, natural resins, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polybutene, polyamide, polyacrylate, polyacrylonitrile, polyacetal, ionomer, Thermoplastic resins such as polyesters, alkyd resins, phenolic resins, urea resins, benzoguanamine resins, melamine resins, xylene resins, silicone resins, epoxy resins, diallyl phthalate resins, etc., may be used alone, You may use it in combination of 2 or more types.

無機有機複合体からなる基材粒子としては、スチレンシリカ複合樹脂、アクリルシリカ複合樹脂、架橋したアルコキシリルポリマー-アクリル樹脂、ポリオルガノシロキサン-シリカ等が挙げられる。 Examples of substrate particles composed of inorganic-organic composites include styrene-silica composite resins, acrylic-silica composite resins, crosslinked alkoxylyl polymer-acrylic resins, polyorganosiloxane-silica, and the like.

基材粒子の平均粒子径は、好ましくは0.02~50μm、特に好ましくは0.1~30μmである。なお、本発明において、平均粒子径は、レーザー回折散乱法により求められるD50であり、レーザー回折散乱法により測定される体積頻度粒度分布測定により求められる積算50%(D50)の粒径を指す。 The average particle size of the substrate particles is preferably 0.02-50 μm, particularly preferably 0.1-30 μm. In the present invention, the average particle size is D50 determined by a laser diffraction scattering method, and refers to a particle size of cumulative 50% (D50) determined by volume frequency particle size distribution measurement measured by a laser diffraction scattering method.

基材粒子のBET比表面積は、好ましくは0.1~50m/g、特に好ましくは0.1~20m/gである。 The BET specific surface area of the substrate particles is preferably 0.1-50 m 2 /g, particularly preferably 0.1-20 m 2 /g.

基材粒子の粒子形状は、特に制限されるものではなく、例えば、球状、粒状、板状、鱗片状、ウィスカー状、棒状、フィラメント状、1若しくは2以上の稜線を有する不規則な砕石状(以下、これを「破砕状」ともいう。)、又はこれらの組み合わせであってもよい。 The particle shape of the substrate particles is not particularly limited, and may be, for example, spherical, granular, plate-like, scale-like, whisker-like, rod-like, filament-like, irregular crushed stone-like having one or more ridges ( Hereinafter, this is also referred to as “crushed”), or a combination thereof.

本発明の表面改質粒子では、基材粒子の表面に、過酸化水素が存在している。 In the surface-modified particles of the present invention, hydrogen peroxide is present on the surface of the substrate particles.

本発明の表面改質粒子において、過酸化水素の存在量は、基材粒子100.0質量部に対し、0.01~15.0質量部、好ましくは0.03~10.0質量部である。本発明の表面改質粒子における過酸化水素の存在量が、上記範囲にあることにより、基材粒子の表面が効率良く過酸化水素により被覆される。 In the surface-modified particles of the present invention, the amount of hydrogen peroxide present is 0.01 to 15.0 parts by mass, preferably 0.03 to 10.0 parts by mass, relative to 100.0 parts by mass of the base particles. be. When the amount of hydrogen peroxide present in the surface-modified particles of the present invention is within the above range, the surface of the substrate particles is efficiently coated with hydrogen peroxide.

本発明の表面改質粒子において、表面に存在する過酸化水素は、室温(25℃)、密閉容器内で、20日以上放置した後に、後述する水溶出試験において、ろ過後にろ液に含まれる過酸化水素が、過酸化水素試験紙(メルク社製、品名Quantofix Peroxid25)で検出されることが、過酸化水素を粒子表面に安定に存在させることができる点で好ましい。 In the surface-modified particles of the present invention, the hydrogen peroxide present on the surface is contained in the filtrate after filtration in the water elution test described later after being left in a sealed container at room temperature (25 ° C.) for 20 days or more. Hydrogen peroxide is preferably detected with a hydrogen peroxide test paper (manufactured by Merck & Co., product name Quantofix Peroxide 25) in that hydrogen peroxide can be stably present on the particle surface.

本発明の表面改質粒子では、基材粒子の表面に、過酸化水素と共にリンのオキソ酸が存在している。過酸化水素がリンのオキソ酸と共に存在していることにより、基材粒子の表面で、過酸化水素がリンのオキソ酸との相互作用で安定化されるので、本発明の表面改質粒子では、基材粒子の表面に、過酸化水素が長期間存在できる。 In the surface-modified particles of the present invention, hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid are present on the surface of the substrate particles. The presence of hydrogen peroxide together with the phosphorus oxoacid stabilizes the hydrogen peroxide on the surface of the base material particle by interacting with the phosphorus oxoacid. , hydrogen peroxide can exist for a long time on the surface of the substrate particles.

リンのオキソ酸は、リン原子に水酸基(-OH)とオキシ基(=O)とが結合した構造を有する化合物を指す。リンのオキソ酸としては、リン酸(HPO)、ホスホン酸(HPO)、ホスフィン酸(HPO)、ピロリン酸(H)、ポリリン酸等が挙げられる。これらのうち、リンのオキソ酸としては、リン酸が、取り扱い易く且つ安価に入手できる点で好ましい。 A phosphorus oxoacid refers to a compound having a structure in which a hydroxyl group (--OH) and an oxy group (=O) are bonded to a phosphorus atom. Phosphorus oxoacids include phosphoric acid (H 3 PO 4 ), phosphonic acid (H 3 PO 3 ), phosphinic acid (H 3 PO 2 ), pyrophosphoric acid (H 4 P 2 O 7 ), polyphosphoric acid, and the like. be done. Among these, phosphoric acid is preferable as the phosphorus oxoacid because it is easy to handle and available at low cost.

本発明の表面改質粒子において、リンのオキソ酸の存在量は、基材粒子100.0質量部に対し、0.005~20.0質量部、好ましくは0.02~18.0質量部である。本発明の表面改質粒子におけるリンのオキソ酸の存在量が、上記範囲にあることにより、基材粒子の表面が効率良くリンのオキソ酸により被覆される。 In the surface-modified particles of the present invention, the amount of phosphorus oxoacid present is 0.005 to 20.0 parts by mass, preferably 0.02 to 18.0 parts by mass, with respect to 100.0 parts by mass of the substrate particles. is. When the abundance of the phosphorus oxoacid in the surface-modified particles of the present invention is within the above range, the surface of the substrate particles is efficiently coated with the phosphorus oxoacid.

本発明の表面改質粒子における過酸化水素とリンのオキソ酸の存在割合であるが、過酸化水素100.0質量部に対し、リンのオキソ酸が、10.0~200.0質量部、好ましくは20.0~180.0質量部である。過酸化水素とリンのオキソ酸の存在割合が、上記範囲にあることにより、基材粒子表面での過酸化水素水の安定性が高くなる。 Regarding the abundance ratio of hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid in the surface-modified particles of the present invention, 10.0 to 200.0 parts by weight of phosphorus oxoacid per 100.0 parts by weight of hydrogen peroxide, It is preferably 20.0 to 180.0 parts by mass. When the abundance ratio of hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid is within the above range, the stability of the hydrogen peroxide solution on the surface of the substrate particles is enhanced.

本発明の表面改質粒子としては、基材粒子と、過酸化水素及びリンのオキソ酸と、の接触物が挙げられる。 Surface-modified particles of the present invention include contact products of substrate particles with hydrogen peroxide and phosphorus oxoacids.

基材粒子と、過酸化水素及びリンのオキソ酸と、を接触させる方法としては、特に制限されず、例えば、(a)過酸化水素を含む溶液と、リンのオキソ酸を含む溶液と、を別々に調製し、それぞれを、基材粒子と、接触させる方法、(b)基材粒子に、過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液を接触させる方法等が挙げられる。 The method for contacting the substrate particles with hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid is not particularly limited, and for example, (a) a solution containing hydrogen peroxide and a solution containing phosphorus oxoacid are brought into contact with each other. (b) a method of contacting the base particles with a solution containing hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid; and the like.

水溶出試験において、本発明の表面改質粒子の過酸化水素溶出濃度は、好ましくは0.5~10質量ppmである。 In a water elution test, the hydrogen peroxide elution concentration of the surface-modified particles of the present invention is preferably 0.5 to 10 mass ppm.

なお、本発明において、水溶出試験は、以下の方法にて行われる。先ず、本発明の表面改質粒子4.0gを純水10.0mLに添加し、室温(25℃)で1分間撹拌混合した後、室温(25℃)で静置する。次いで、20時間後に、上澄み液を口径0.5μmのメンブランフィルターでろ過し、得られるろ液を、過酸化水素試験紙(メルク社製、品名:Quantofix Peroxid25)で分析し、ろ液の過酸化水素濃度を測定する。ろ液の過酸化水素濃度の評価は、過酸化水素濃度を0.5質量ppm、2質量ppm、5質量ppm、10質量ppm及び25質量ppmの濃度間隔で変化させた色見本との対比により行われる。 In addition, in this invention, a water elution test is performed by the following method. First, 4.0 g of the surface-modified particles of the present invention are added to 10.0 mL of pure water, stirred and mixed at room temperature (25° C.) for 1 minute, and then allowed to stand at room temperature (25° C.). Then, after 20 hours, the supernatant was filtered through a membrane filter with a diameter of 0.5 μm, and the obtained filtrate was analyzed with a hydrogen peroxide test paper (manufactured by Merck, product name: Quantofix Peroxide 25), and the peroxide of the filtrate was analyzed. Measure the hydrogen concentration. The hydrogen peroxide concentration of the filtrate was evaluated by comparing it with a color sample in which the hydrogen peroxide concentration was changed at intervals of 0.5 mass ppm, 2 mass ppm, 5 mass ppm, 10 mass ppm and 25 mass ppm. done.

本発明の表面改質粒子では、過酸化水素及びリンのオキソ酸が、基材粒子の表面の化合物と種々の結合を形成して、粒子表面に存在している。過酸化水素及びリンのオキソ酸と、基材粒子の表面との結合は、水素結合、イオン結合、配位結合のいずれでもよい。そして、本発明の表面改質粒子では、過酸化水素とリンのオキソ酸との相互作用により、過酸化水素がリンのオキソ酸によって安定化され、過酸化水素が基材粒子の表面に安定な状態で存在することができる。 In the surface-modified particles of the present invention, hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid form various bonds with compounds on the surface of the substrate particles and are present on the particle surfaces. The bonding between the hydrogen peroxide and the oxoacid of phosphorus and the surface of the substrate particles may be hydrogen bonding, ionic bonding, or coordination bonding. In the surface-modified particles of the present invention, the hydrogen peroxide is stabilized by the phosphorus oxoacid due to the interaction between the hydrogen peroxide and the phosphorus oxoacid, and the hydrogen peroxide is stabilized on the surface of the substrate particle. state can exist.

次いで、 本発明の表面改質粒子の製造方法について説明する。
本発明の表面改質粒子の製造方法は、基材粒子に、過酸化水素及びリンのオキソ酸を接触させて、表面改質粒子を得る接触工程を有することを特徴とする表面改質粒子の製造方法である。
Next, the method for producing the surface-modified particles of the present invention will be explained.
The method for producing surface-modified particles of the present invention comprises a contacting step of bringing base particles into contact with hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid to obtain surface-modified particles. manufacturing method.

本発明の表面改質粒子の製造方法に係る接触工程は、基材粒子に、過酸化水素及びリンのオキソ酸を接触させる工程である。接触工程に係る基材粒子及びリンのオキソ酸は、本発明の表面改質粒子に係る基材粒子及びリンのオキソ酸と同様である。 The contacting step in the method for producing surface-modified particles of the present invention is a step of bringing the base particles into contact with hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid. The substrate particles and phosphorus oxoacid in the contacting step are the same as the substrate particles and phosphorus oxoacid in the surface-modified particles of the present invention.

接触工程において、基材粒子に、過酸化水素及びリンのオキソ酸を接触させる方法としては、特に制限されず、例えば、(a)過酸化水素水と、リンのオキソ酸の水溶液と、を別々に調製し、それぞれを基材粒子と接触させる方法、(b)基材粒子に、過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液を接触させる方法等が挙げられる。これらのうち、(b)の方法が、工程が簡素化できるため好ましい。 In the contacting step, the method of bringing hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid into contact with the substrate particles is not particularly limited. and (b) contacting the substrate particles with a solution containing hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid. Among these, the method (b) is preferable because the process can be simplified.

(a)の方法としては、(a1)基材粒子に、先に過酸化水素を含む溶液を接触させた後、基材粒子と過酸化水素との接触物を回収し、次いで、回収した基材粒子と過酸化水素水との接触物に、リンのオキソ酸を含む溶液を接触させる方法、(a2)基材粒子に、先にリンのオキソ酸を含む溶液を接触させた後、基材粒子とリンのオキソ酸との接触物を回収し、次いで、回収した基材粒子とリンのオキソ酸との接触物に、過酸化水素を含む溶液を接触させる方法、(a3)基材粒子に、先に過酸化水素を含む溶液を接触させた後、次いで、接触物を回収することなく、基材粒子と過酸化水素水との接触物に、リンのオキソ酸を含む溶液を接触させる方法、(a4)基材粒子に、先にリンのオキソ酸を含む溶液を接触させた後、次いで、接触物を回収することなく、基材粒子とリンのオキソ酸との接触物に、過酸化水素を含む溶液を接触させる方法が挙げられる。 As the method of (a), (a1) the substrate particles are first brought into contact with a solution containing hydrogen peroxide, the contact product between the substrate particles and hydrogen peroxide is recovered, and then the recovered substrate is A method of contacting a solution containing a phosphorus oxoacid with a contact product of material particles and a hydrogen peroxide solution, (a2) first contacting a solution containing a phosphorus oxoacid with the base material particles, and then contacting the base material (a3) a method of contacting a solution containing hydrogen peroxide with a contact product of the particles and the phosphorus oxoacid, and then contacting the recovered contact product of the base particles with the phosphorus oxoacid; A method of first contacting a solution containing hydrogen peroxide and then contacting the contact product of the base particles and the hydrogen peroxide solution with the solution containing the oxoacid of phosphorus without recovering the contact product. (a4) After contacting the substrate particles with a solution containing the phosphorus oxoacid first, the contact product of the substrate particles and the phosphorus oxoacid is then subjected to peroxide without recovering the contact product. A method of contacting a solution containing hydrogen can be mentioned.

接触工程に用いる過酸化水素及びリンのオキソ酸は、工業的に入手できるものであれば、特に制限されない。また、過酸化水素及びリンのオキソ酸は、水溶液として用いられてもよい。 Hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid used in the contact step are not particularly limited as long as they are industrially available. Hydrogen peroxide and phosphorus oxoacids may also be used as aqueous solutions.

(b)の方法に係る過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液は、過酸化水素及びリンのオキソ酸を水溶媒に溶解した水溶液である。なお、水溶媒は、水単独でも、水と親水性溶媒との混合溶媒であってよい。 The solution containing hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid according to the method (b) is an aqueous solution in which hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid are dissolved in a water solvent. The water solvent may be water alone or a mixed solvent of water and a hydrophilic solvent.

(b)の方法に係る過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液中の過酸化水素の含有量は、好ましくは10.0~50.0質量%、特に好ましくは20.0~40.0質量%である。過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液中の過酸化水素の含有量が、上記範囲にあることにより、作業性が良く効率的に接触処理を行うことができる点で好ましい。 The content of hydrogen peroxide in the solution containing hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid according to the method (b) is preferably 10.0 to 50.0% by mass, particularly preferably 20.0 to 40.0. % by mass. When the content of hydrogen peroxide in the solution containing hydrogen peroxide and the oxoacid of phosphorus is within the above range, it is preferable in terms of good workability and efficient contact treatment.

(b)の方法に係る過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液中のリンのオキソ酸の含有量は、好ましくは1.0~40.0質量%、特に好ましくは5.0~30.0質量%である。過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液中のリンのオキソ酸の含有量が、上記範囲にあることにより、作業性が良く効率的に接触処理を行うことができる点で好ましい。 The content of the phosphorus oxoacid in the solution containing hydrogen peroxide and the phosphorus oxoacid according to the method (b) is preferably 1.0 to 40.0% by mass, particularly preferably 5.0 to 30.0% by mass. It is 0% by mass. When the content of the phosphorus oxoacid in the solution containing hydrogen peroxide and the phosphorus oxoacid is within the above range, it is preferable in terms of good workability and efficient contact treatment.

(b)の方法に係る過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液中の過酸化水素とリンのオキソ酸の含有割合は、リンのオキソ酸100.0質量部に対して過酸化水素が、好ましくは70.0~130.0質量部、特に好ましくは80.0~120.0質量部である。過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液中の過酸化水素とリンのオキソ酸の含有割合が、上記範囲にあることにより、作業性が良く効率的に接触処理を行うことができる点で好ましい。 The content ratio of hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid in the solution containing hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid according to the method (b) is as follows: It is preferably 70.0 to 130.0 parts by mass, particularly preferably 80.0 to 120.0 parts by mass. When the content ratio of hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid in the solution containing hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid is within the above range, it is preferable in terms of good workability and efficient contact treatment. .

(b)の方法において、基材粒子に、過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液を接触させる方法としては、例えば、基材粒子と、過酸化水素及びリンのオキソ酸とを含む溶液と、を混合する方法が挙げられる。 In the method (b), the method of contacting the substrate particles with a solution containing hydrogen peroxide and a phosphorus oxoacid includes, for example, a solution containing the substrate particles and hydrogen peroxide and a phosphorus oxoacid. and a method of mixing.

(b)の方法において、基材粒子に、過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液を接触させるときの基材粒子と過酸化水素の量比は、基材粒子100.0質量部に対して過酸化水素が、好ましくは0.01~1.5質量部、特に好ましくは0.03~1.0質量部である。基材粒子と過酸化水素の量比が、上記範囲にあることにより、基材粒子の表面が効率良く過酸化水素により被覆される。なお、上記基材粒子と過酸化水素の量比において、過酸化水素の量は、過酸化水素溶液の量を指すのではなく、過酸化水素自体の量を指す。 In the method (b), when the solution containing hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid is brought into contact with the base particles, the amount ratio of the base particles and hydrogen peroxide is 100.0 parts by mass of the base particles. Hydrogen peroxide is preferably 0.01 to 1.5 parts by mass, particularly preferably 0.03 to 1.0 parts by mass. When the amount ratio of the substrate particles and hydrogen peroxide is within the above range, the surfaces of the substrate particles are efficiently coated with hydrogen peroxide. In addition, in the amount ratio of the substrate particles and hydrogen peroxide, the amount of hydrogen peroxide does not refer to the amount of the hydrogen peroxide solution, but to the amount of hydrogen peroxide itself.

(b)の方法において、基材粒子に、過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液を接触させるときの基材粒子とリンのオキソ酸の量比は、基材粒子100.0質量部に対してリンのオキソ酸が、好ましくは0.005~2.0質量部、特に好ましくは0.02~1.8質量部である。基材粒子とリンのオキソ酸の量比が、上記範囲にあることにより、基材粒子の表面が効率良くリンのオキソ酸により被覆される。なお、上記基材粒子と過酸化水素の量比において、リンのオキソ酸の量は、リンのオキソ酸の溶液の量を指すのではなく、リンのオキソ酸自体の量を指す。 In the method (b), the amount ratio of the base particles and the phosphorus oxoacid when the base particles are brought into contact with the solution containing hydrogen peroxide and the phosphorus oxoacid is 100.0 parts by mass of the base particles. On the other hand, the phosphorus oxoacid is preferably 0.005 to 2.0 parts by weight, particularly preferably 0.02 to 1.8 parts by weight. When the amount ratio of the substrate particles and the phosphorus oxoacid is within the above range, the surfaces of the substrate particles are efficiently coated with the phosphorus oxoacid. In the quantitative ratio of the substrate particles to the hydrogen peroxide, the amount of the phosphorus oxoacid does not refer to the amount of the solution of the phosphorus oxoacid, but to the amount of the phosphorus oxoacid itself.

(b)の方法において、基材粒子100.0重量部に対して、過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液を、好ましくは0.01~2.5質量部、特に好ましくは0.01~2.0質量部混合することが、作業性が良く効率的に接触処理を行うことができ、また、特に乾燥処理を行う必要がなく接触処理後のものをそのまま用いることができる点で好ましい。 In the method (b), a solution containing hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid is added to 100.0 parts by weight of the base particles, preferably 0.01 to 2.5 parts by weight, particularly preferably 0.01 part by weight. It is preferable to mix up to 2.0 parts by mass because it is possible to perform the contact treatment efficiently with good workability, and it is possible to use the product after the contact treatment as it is without the need to perform a drying treatment. .

(a)の方法に係る過酸化水素を含む溶液は、過酸化水素が水溶媒に溶解した水溶液であり、また、リンのオキソ酸を含む溶液は、リンのオキソ酸を水溶媒に溶解した水溶液である。なお、水溶媒は、水単独でも、水と親水性溶媒との混合溶媒であってよい。 The solution containing hydrogen peroxide according to method (a) is an aqueous solution in which hydrogen peroxide is dissolved in an aqueous solvent, and the solution containing phosphorus oxoacid is an aqueous solution in which phosphorus oxoacid is dissolved in an aqueous solvent. is. The water solvent may be water alone or a mixed solvent of water and a hydrophilic solvent.

(a)の方法に係る過酸化水素を含む溶液中の過酸化水素の含有量は、好ましくは10.0~50.0質量%、特に好ましくは20.0~40.0質量%である。過酸化水素を含む溶液中の過酸化水素の含有量が、上記範囲にあることにより、作業性が良く効率的に接触処理を行うことができる点で好ましい。 The content of hydrogen peroxide in the solution containing hydrogen peroxide according to method (a) is preferably 10.0 to 50.0% by mass, particularly preferably 20.0 to 40.0% by mass. When the content of hydrogen peroxide in the solution containing hydrogen peroxide is within the above range, it is preferable in terms of good workability and efficient contact treatment.

(a)の方法に係るリンのオキソ酸を含む溶液中のリンのオキソ酸の含有量は、好ましくは1.0~40.0質量%、特に好ましくは5.0~30.0質量%である。リンのオキソ酸を含む溶液中のリンのオキソ酸の含有量が、上記範囲にあることにより、作業性が良く効率的に接触処理を行うことができる点で好ましい。 The content of the phosphorus oxoacid in the solution containing the phosphorus oxoacid according to the method (a) is preferably 1.0 to 40.0% by mass, particularly preferably 5.0 to 30.0% by mass. be. When the content of the phosphorus oxoacid in the solution containing the phosphorus oxoacid is within the above range, it is preferable in terms of good workability and efficient contact treatment.

(a)の方法に係る過酸化水素を含む溶液中の過酸化水素とリンのオキソ酸を含む溶液中のリンのオキソ酸の割合は、リンのオキソ酸100.0質量部に対して過酸化水素が、好ましくは70.0~130.0質量部、特に好ましくは80.0~120.0質量部である。過酸化水素を含む溶液中の過酸化水素とリンのオキソ酸を含む溶液中のリンのオキソ酸の割合が、上記範囲にあることにより、作業性が良く効率的に接触処理を行うことができる点で好ましい。 The ratio of the hydrogen peroxide in the solution containing hydrogen peroxide and the phosphorus oxoacid in the solution containing phosphorus oxoacid according to the method (a) is, per 100.0 parts by mass of the phosphorus oxoacid, Hydrogen is preferably 70.0 to 130.0 parts by weight, particularly preferably 80.0 to 120.0 parts by weight. When the ratio of the hydrogen peroxide in the solution containing hydrogen peroxide and the oxoacid of phosphorus in the solution containing the oxoacid of phosphorus is within the above range, the contact treatment can be performed efficiently with good workability. point is preferable.

(a)の方法において、基材粒子に、過酸化水素を含む溶液又はリンのオキソ酸を含む溶液を接触させる方法としては、例えば、基材粒子と、過酸化水素を含む溶液又はリンのオキソ酸とを含む溶液と、を混合する方法が挙げられる。 In the method (a), the method of contacting the substrate particles with a solution containing hydrogen peroxide or a solution containing phosphorus oxoacid includes, for example, substrate particles and a solution containing hydrogen peroxide or phosphorus oxoacid and a method of mixing a solution containing an acid.

(a)の方法において、基材粒子に、過酸化水素を含む溶液を接触させるときの基材粒子と過酸化水素の量比は、基材粒子100.0質量部に対して過酸化水素が、好ましくは0.01~1.5質量部、特に好ましくは0.03~1.0質量部である。基材粒子と過酸化水素の量比が、上記範囲にあることにより、基材粒子の表面が効率良く過酸化水素により被覆される。なお、上記基材粒子と過酸化水素の量比において、過酸化水素の量は、過酸化水素溶液の量を指すのではなく、過酸化水素自体の量を指す。 In the method (a), when the solution containing hydrogen peroxide is brought into contact with the base particles, the amount ratio of the base particles and hydrogen peroxide is such that hydrogen peroxide is added to 100.0 parts by mass of the base particles. , preferably 0.01 to 1.5 parts by mass, particularly preferably 0.03 to 1.0 parts by mass. When the amount ratio of the substrate particles and hydrogen peroxide is within the above range, the surfaces of the substrate particles are efficiently coated with hydrogen peroxide. In addition, in the amount ratio of the substrate particles and hydrogen peroxide, the amount of hydrogen peroxide does not refer to the amount of the hydrogen peroxide solution, but to the amount of hydrogen peroxide itself.

(a)の方法において、基材粒子に、リンのオキソ酸を含む溶液を接触させるときの基材粒子とリンのオキソ酸の量比は、基材粒子100.0質量部に対してリンのオキソ酸が、好ましくは0.005~2.0質量部、特に好ましくは0.02~1.8質量部である。基材粒子とリンのオキソ酸の量比が、上記範囲にあることにより、基材粒子の表面が効率良くリンのオキソ酸により被覆される。なお、上記基材粒子と過酸化水素の量比において、リンのオキソ酸の量は、リンのオキソ酸の溶液の量を指すのではなく、リンのオキソ酸自体の量を指す。 In the method (a), the amount ratio of the base particles and the phosphorus oxoacid when the solution containing the phosphorus oxoacid is brought into contact with the base particles is the amount of phosphorus with respect to 100.0 parts by mass of the base particles. The oxoacid is preferably 0.005 to 2.0 parts by weight, particularly preferably 0.02 to 1.8 parts by weight. When the amount ratio of the substrate particles and the phosphorus oxoacid is within the above range, the surfaces of the substrate particles are efficiently coated with the phosphorus oxoacid. In the quantitative ratio of the substrate particles to the hydrogen peroxide, the amount of the phosphorus oxoacid does not refer to the amount of the solution of the phosphorus oxoacid, but to the amount of the phosphorus oxoacid itself.

(a)の方法において、基材粒子100.0重量部に対して、過酸化水素を含む溶液及びリンのオキソ酸を含む溶液を、それらの合計で、好ましくは0.05~5.0質量部、特に好ましくは0.1~4.5質量部混合することが、作業性が良く効率的に接触処理を行うことができ、また、特に乾燥処理を行う必要がなく接触処理後のものをそのまま用いることができる点で好ましい。 In the method (a), the total amount of the solution containing hydrogen peroxide and the solution containing phosphorus oxoacid is preferably 0.05 to 5.0 parts by weight with respect to 100.0 parts by weight of the base particles. Parts, particularly preferably 0.1 to 4.5 parts by mass, are mixed, so that the contact treatment can be performed efficiently with good workability. It is preferable in that it can be used as it is.

(a)及び(b)の方法において、基材粒子と、過酸化水素及びリンのオキソ酸との接触物は、添加する溶液量により、粉末状のもの、スラリー状のもの、ペースト状のもの、固体状のものになる。このため、基材粒子に、過酸化水素及びリンのオキソ酸を接触させるための混合処理は、得られる混合物の性状に応じて、常法の湿式又は乾式の混合処理を適宜選択して行えばよい。 In the methods (a) and (b), the contact product of the substrate particles with hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid may be powder, slurry or paste depending on the amount of solution added. , becomes solid. Therefore, the mixing treatment for contacting the base particles with the hydrogen peroxide and the phosphorus oxoacid may be carried out by appropriately selecting a conventional wet or dry mixing treatment depending on the properties of the resulting mixture. good.

湿式混合に用いられる装置としては、均一な混合物(接触物)が得られるものであれば特に制限はないが、例えば、スターラー、撹拌羽による攪拌機、3本ロール、ボールミル、ディスパーミル、ホモジナイザー、振動ミル、サンドグラインドミル、アトライター及び強力撹拌機等の装置が挙げられる。湿式混合処理は、上記で例示した機械的手段による混合処理に限定されるものではない。 The device used for wet mixing is not particularly limited as long as a uniform mixture (contact product) can be obtained. Equipment such as mills, sand grind mills, attritors and intensive agitators may be mentioned. The wet mixing process is not limited to the mixing process by mechanical means exemplified above.

乾式で混合処理を行う方法としては、機械的手段にて行うことが均一な混合物が得られる点で好ましい。乾式混合に用いられる装置としては、均一な混合物が得られるものであれば特に制限はないが、例えば、ハイスピードミキサー、スーパーミキサー、ターボスフェアミキサー、アイリッヒミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、リボンブレンダー、V型混合機、コニカルブレンダー、ジェットミル、コスモマイザー、ペイントシェイカー、ビーズミル、ボールミル等が挙げられる。なお、実験室レベルでは、家庭用ミキサーや手作業でも十分である。 As a method of dry mixing, mechanical means is preferable because a uniform mixture can be obtained. The device used for dry mixing is not particularly limited as long as a homogeneous mixture can be obtained. Blenders, V-type mixers, conical blenders, jet mills, cosmomizers, paint shakers, bead mills, ball mills and the like can be mentioned. At the laboratory level, a home-use mixer or manual work is sufficient.

(a)及び(b)の方法において、基材粒子を、過酸化水素及びリンのオキソ酸に接触させるときの温度は、特に制限はないが、多くの場合は10~50℃、好ましくは20~40℃である。なお、(a)の方法の場合は、リンのオキソ酸を含む溶液又は過酸化水素を含む溶液を、それぞれ基材粒子に接触させる時の温度を示す。 In the methods (a) and (b), the temperature at which the substrate particles are brought into contact with hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid is not particularly limited, but in many cases it is 10 to 50°C, preferably 20°C. ~40°C. In the case of method (a), the temperature at which the solution containing phosphorus oxoacid or the solution containing hydrogen peroxide is brought into contact with the substrate particles is shown.

(a)及び(b)の方法において、基材粒子を、過酸化水素及びリンのオキソ酸に接触させるときの時間は、本製造方法において臨界的でなく、多くの場合、10分以上、好ましくは15~60分である。なお、(a)の方法の場合は、リンのオキソ酸を含む溶液又は過酸化水素を含む溶液で、それぞれ基材粒子に接触させる時の時間を示す。 In the methods (a) and (b), the time during which the substrate particles are brought into contact with hydrogen peroxide and the oxoacid of phosphorus is not critical in the present production method, and is often 10 minutes or longer, preferably is 15-60 minutes. In the case of the method (a), the time for contacting the substrate particles with the solution containing phosphorus oxoacid or the solution containing hydrogen peroxide is shown.

このようにして、接触工程では、基材粒子を、過酸化水素及びリンのオキソ酸に接触させることにより、基材粒子と、過酸化水素及びリンのオキソ酸との接触物である表面改質粒子を得る。 Thus, in the contacting step, the substrate particles are brought into contact with the hydrogen peroxide and the phosphorus oxoacid to modify the surface of the substrate particles and the contact product of the hydrogen peroxide and the phosphorus oxoacid. get the particles.

本発明の表面改質粒子の製造方法において、過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液の添加量の好適な範囲、あるいは、過酸化水素を含む溶液及びリンのオキソ酸を含む溶液の添加量の好適な範囲では、基材粒子に対し、過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液の添加量が少ない、あるいは、過酸化水素を含む溶液及びリンのオキソ酸を含む溶液の添加量が少ないので、基材粒子と、(a)又は(b)の方法で接触させて得られる接触物の性状は、基本的に乾燥を行わないでも粉体の状態を保持している。 In the method for producing surface-modified particles of the present invention, a suitable range of the amount of the solution containing hydrogen peroxide and the oxoacid of phosphorus, or the amount of the solution containing the hydrogen peroxide and the solution containing the oxoacid of phosphorus In the preferred range of, the amount of the solution containing hydrogen peroxide and the oxoacid of phosphorus added to the substrate particles is small, or the amount of the solution containing the solution containing hydrogen peroxide and the solution containing the oxoacid of phosphorus is small. Therefore, the properties of the contact material obtained by contacting the substrate particles with the method (a) or (b) basically maintains the powder state without drying.

そのため、本発明の表面改質粒子の製造方法では、接触工程を行った後、必要に応じて、乾燥処理を行えばよい。また、本発明の表面改質粒子の製造方法では、更に必要に応じ、粉砕、解砕、分級等を行ってもよい。また、乾燥処理を行う場合は、基材粒子と、過酸化水素及びリンのオキソ酸との接触物を、そのまま全量乾燥処理してもよい。 Therefore, in the method for producing surface-modified particles of the present invention, after the contacting step, a drying treatment may be performed as necessary. Further, in the method for producing surface-modified particles of the present invention, pulverization, pulverization, classification, etc. may be carried out as necessary. In the case where the drying treatment is performed, the entire contact product of the substrate particles and the hydrogen peroxide and the oxoacid of phosphorus may be dried as it is.

そして、本発明の表面改質粒子の製造方法では、接触工程を行うことにより、あるいは、接触工程を行った後、必要に応じて、乾燥処理、粉砕、解砕、分級等を行うことにより、表面改質粒子を得る。 Then, in the method for producing surface-modified particles of the present invention, by performing the contacting step, or after performing the contacting step, drying treatment, pulverization, pulverization, classification, etc. are performed as necessary, A surface-modified particle is obtained.

基材粒子に過酸化水素のみを接触させた場合には、接触後、粒子表面の過酸化水素が時間の経過と共に分解するため、基材粒子の粒子表面に、過酸化水素を長期間存在させておくことができない。 When only hydrogen peroxide is brought into contact with the substrate particles, the hydrogen peroxide on the surface of the particles decomposes over time after the contact. can't keep

それに対して、本発明では、基材粒子に、過酸化水素に加えてリンのオキソ酸も一緒に接触させることにより、粒子表面に、過酸化水素と共にリンのオキソ酸を存在させることができる。そして、粒子表面に存在している過酸化水素とリンのオキソ酸は相互作用により、過酸化水素がリンのオキソ酸により安定化されるため、基材粒子の粒子表面で、過酸化水素が安定な状態で存在することができる。 On the other hand, in the present invention, the hydrogen peroxide and the phosphorus oxoacid can be brought into contact with the substrate particles together with the phosphorus oxoacid on the particle surface. Then, hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid present on the particle surface interact with each other, and the hydrogen peroxide is stabilized by the phosphorus oxoacid. can exist in a state of

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるわけではない。 EXAMPLES The present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(基材粒子の調製)
市販の三酸化タングステン(WO;平均粒子径1.2μm)15質量部をビーカーに入れ、更に純水84質量部を添加した。
室温(25℃)で120分間撹拌して、三酸化タングステンを含む15質量%スラリーを調製した。スラリー中の固形分の平均粒子径は1.2μmであった。
次いで、このスラリーに水酸化ジルコニウムと、85質量%リン酸水溶液と水酸化マグネシウムとを、スラリー中のZr:W:P:Mgのモル比が2.00:1.00:2.00:0.10となるように室温(25℃)で添加した後、80℃に昇温して4時間撹拌下に反応を行った。
反応終了後、分散剤としてポリカルボン酸アンモニウム塩を1質量部、仕込み、スラリーを撹拌しながら、直径0.5mmのジルコニアビーズを仕込んだメディア撹拌型ビーズミルに供給し、15分間混合して湿式粉砕を行った。湿式粉砕後のスラリー中の固形分の平均粒子径は0.3μmであった。
次いで、220℃に設定したスプレードライヤーに、2.4L/hの供給速度でスラリーを供給し、反応前駆体を得た。得られた反応前駆体について、X線回折を行った結果、三酸化タングステンの回折ピークのみが観察された。また、FT-IRで分析を行ったところ、950~1150cm-1に赤外線吸収ピークを持ち、この間の赤外線吸収ピークの極大値は1042cm-1に現れた。
次いで、得られた反応前駆体を1050℃で2時間にわたり大気中で焼成反応を行い、白色の焼成品を得た。
得られた焼成品をX線回折分析したところ、焼成品は単相のZr(WO)(POであった。これを基材粒子とした。
(Preparation of substrate particles)
15 parts by mass of commercially available tungsten trioxide (WO 3 ; average particle size: 1.2 μm) was placed in a beaker, and 84 parts by mass of pure water was further added.
A 15% by mass slurry containing tungsten trioxide was prepared by stirring at room temperature (25° C.) for 120 minutes. The average particle size of the solid content in the slurry was 1.2 µm.
Next, zirconium hydroxide, 85% by mass phosphoric acid aqueous solution and magnesium hydroxide were added to the slurry so that the molar ratio of Zr:W:P:Mg in the slurry was 2.00:1.00:2.00:0. After addition at room temperature (25° C.) so as to give 0.10, the temperature was raised to 80° C. and the reaction was carried out with stirring for 4 hours.
After completion of the reaction, 1 part by mass of polycarboxylic acid ammonium salt was charged as a dispersant, and while stirring the slurry, it was supplied to a media-stirring bead mill charged with zirconia beads with a diameter of 0.5 mm, mixed for 15 minutes, and wet pulverized. did The average particle size of the solid content in the slurry after wet pulverization was 0.3 μm.
Then, the slurry was supplied to a spray dryer set at 220° C. at a supply rate of 2.4 L/h to obtain a reaction precursor. As a result of X-ray diffraction of the obtained reaction precursor, only diffraction peaks of tungsten trioxide were observed. When analyzed by FT-IR, it had an infrared absorption peak at 950 to 1150 cm -1 and the maximum value of the infrared absorption peak during this period appeared at 1042 cm -1 .
Next, the obtained reaction precursor was subjected to a firing reaction in the atmosphere at 1050° C. for 2 hours to obtain a white fired product.
X-ray diffraction analysis of the fired product obtained revealed that the fired product was single-phase Zr 2 (WO 4 )(PO 4 ) 2 . This was used as base particles.

Figure 2023038905000001
Figure 2023038905000001

(過酸化水素及びリン酸を含む溶液の調製)
30.0質量%過酸化水素水溶液と85.0質量%リン酸水溶液を10:2の重量比で混合し、過酸化水素及びリン酸を含む溶液を調製した。
(Preparation of solution containing hydrogen peroxide and phosphoric acid)
A 30.0% by mass hydrogen peroxide aqueous solution and an 85.0% by mass phosphoric acid aqueous solution were mixed at a weight ratio of 10:2 to prepare a solution containing hydrogen peroxide and phosphoric acid.

(実施例1)
上記で調製した基材粒子100.0gをチャック付きポリ袋に入れた。次いで、これに上記で調製した過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液0.40gを添加し、手作業で10分間、室温(25℃)で混合処理して、接触物を得、室温(25℃)、密閉容器内で20日間放置し、これを表面改質粒子試料とした。
(Example 1)
100.0 g of the substrate particles prepared above were placed in a zippered plastic bag. Then, 0.40 g of the solution containing hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid prepared above was added thereto and mixed manually for 10 minutes at room temperature (25° C.) to obtain a contact product, 25° C.) and left in a closed container for 20 days to obtain a surface-modified particle sample.

(実施例2)
上記で調製した基材粒子100.0gをチャック付きポリ袋に入れた。次いで、これに上記で調製した過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液0.60gを添加し、手作業で10分間、室温(25℃)で混合処理して、接触物を得、室温(25℃)、密閉容器内で20日間放置し、これを表面改質粒子試料とした。
(Example 2)
100.0 g of the substrate particles prepared above were placed in a zippered plastic bag. Then, 0.60 g of the solution containing hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid prepared above was added thereto and mixed manually for 10 minutes at room temperature (25° C.) to obtain a contact product, 25° C.) and left in a closed container for 20 days to obtain a surface-modified particle sample.

(実施例3)
上記で調製した基材粒子100.0gをチャック付きポリ袋に入れた。次いで、これに上記で調製した過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液0.80gを添加し、手作業で10分間、室温(25℃)で混合処理して、接触物を得、室温(25℃)、密閉容器内で20日間放置し、これを表面改質粒子試料とした。
(Example 3)
100.0 g of the substrate particles prepared above were placed in a zippered plastic bag. Then, 0.80 g of the solution containing hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid prepared above was added thereto and mixed manually for 10 minutes at room temperature (25° C.) to obtain a contact product, 25° C.) and left in a closed container for 20 days to obtain a surface-modified particle sample.

(比較例1)
上記で調製した基材粒子をそのまま用い、これを表面改質粒子試料とした。
(Comparative example 1)
The substrate particles prepared above were used as they were and were used as surface-modified particle samples.

(比較例2)
上記で調製した基材粒子100.0gをチャック付きポリ袋に入れた。次いで、これにイオン交換水0.33gを添加し、手作業で10分間、室温(25℃)で混合処理して混合物を得、これを表面改質粒子試料とした。
(Comparative example 2)
100.0 g of the substrate particles prepared above were placed in a zippered plastic bag. Next, 0.33 g of ion-exchanged water was added to this, and mixed manually for 10 minutes at room temperature (25° C.) to obtain a mixture, which was used as a surface-modified particle sample.

(比較例3)
上記で調製した基材粒子100.0gをチャック付きポリ袋に入れた。次いで、30.0質量%過酸化水素水溶液0.40gを添加し、手作業で10分間、室温(25℃)で混合処理して混合物を得、室温(25℃)、密閉容器内で20日間放置し、これを表面改質粒子試料とした。
(Comparative Example 3)
100.0 g of the substrate particles prepared above were placed in a zippered plastic bag. Next, 0.40 g of a 30.0% by mass aqueous hydrogen peroxide solution is added, mixed manually for 10 minutes at room temperature (25° C.) to obtain a mixture, and placed in a sealed container at room temperature (25° C.) for 20 days. This was used as a surface-modified particle sample.

Figure 2023038905000002
Figure 2023038905000002

(水溶出試験)
表面改質粒子試料4.0gを純水10.0mLに添加し、室温(25℃)で1分間撹拌混合した後、室温(25℃)で静置した。次いで、20時間後に、上澄み液を口径0.5μmのメンブランフィルターでろ過し、得られるろ液を、過酸化水素試験紙(メルク社製、品名:Quantofix Peroxid25)で、ろ液の過酸化水素濃度を分析した。ろ液の過酸化水素濃度の判定には、過酸化水素濃度を0.5質量ppm、2質量ppm、5質量ppm、10質量ppm及び25質量ppmの濃度間隔で変化させた色見本との対比により行った。
(Water elution test)
4.0 g of the surface-modified particle sample was added to 10.0 mL of pure water, stirred and mixed at room temperature (25° C.) for 1 minute, and then allowed to stand at room temperature (25° C.). After 20 hours, the supernatant was filtered through a 0.5 μm membrane filter, and the obtained filtrate was analyzed with hydrogen peroxide test paper (manufactured by Merck Ltd., product name: Quantofix Peroxide 25) to determine the concentration of hydrogen peroxide in the filtrate. was analyzed. To determine the hydrogen peroxide concentration of the filtrate, the hydrogen peroxide concentration was changed at intervals of 0.5 mass ppm, 2 mass ppm, 5 mass ppm, 10 mass ppm and 25 mass ppm. It was done by

Figure 2023038905000003
Figure 2023038905000003

Claims (6)

基材粒子と、該基材粒子の表面に存在している過酸化水素及びリンのオキソ酸と、からなることを特徴とする表面改質粒子。 A surface-modified particle comprising a substrate particle and hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid present on the surface of the substrate particle. 前記表面改質粒子は、基材粒子と、過酸化水素及びリンのオキソ酸と、の接触物であることを特徴とする請求項1記載の表面改質粒子。 2. The surface-modified particles according to claim 1, wherein said surface-modified particles are contact products of base particles, hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid. 前記表面改質粒子は、リン酸タングステン酸ジルコニウム粒子に、過酸化水素及びリンのオキソ酸の溶液を混合することにより得られたものであることを特徴とする請求項1記載の表面改質粒子。 2. The surface-modified particles according to claim 1, wherein the surface-modified particles are obtained by mixing zirconium tungstate phosphate particles with a solution of hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid. . 前記リンのオキソ酸が、リン酸であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の表面改質粒子。 4. The surface-modified particles according to any one of claims 1 to 3, wherein the phosphorus oxoacid is phosphoric acid. 基材粒子を、過酸化水素及びリンのオキソ酸に接触させて、表面改質粒子を得る接触工程を有することを特徴とする表面改質粒子の製造方法。 A method for producing surface-modified particles, comprising a contacting step of contacting substrate particles with hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid to obtain surface-modified particles. 前記基材粒子と、過酸化水素及びリンのオキソ酸を含む溶液と、を混合することにより、前記接触工程を行うことを特徴とする請求項5に記載の表面改質粒子の製造方法。 6. The method for producing surface-modified particles according to claim 5, wherein the contacting step is performed by mixing the substrate particles and a solution containing hydrogen peroxide and phosphorus oxoacid.
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