JP2023150589A - Porous aggregate and manufacturing method thereof as well as usage thereof - Google Patents

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Hao Hu
万実 佐土原
Mami Sadohara
健太郎 福田
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Abstract

To provide a novel porous aggregate made of silica nanoparticles which are useful mainly as abrasive grains and have an average crushing strength controlled within in a specific range.SOLUTION: The present invention relates to a porous aggregate made of metal oxide, which satisfies an average crushing strength Cs of 0.02 to 1 MPa, an average circularity of 0.5 or more, and an equivalent circle diameter (D50) 1 to 100 μm. The porous aggregate of the present invention preferably has a mode of pore diameter of 5 to 50 nm. Further, the porous aggregate of the present invention preferably has a pore volume of 0.5 to 5 ml/g. Further, the porous aggregate of the present invention preferably has a specific surface area of 50 to 800 m2/g.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、超精密研磨砥石や化粧品添加剤等の用途に適合する新規易崩壊性の多孔質凝集体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a novel easily disintegrating porous aggregate suitable for use as ultra-precision grinding wheels, cosmetic additives, etc., and a method for producing the same.

半導体ウェーハのウェハーメイキングにおける研磨において、遊離砥粒方式のラッピング加工の場合、加工状態を常時安定に維持させるため、定常的にラップ剤(砥粒と加工液との混合スラリー)を供給する必要がある。通常の場合、粘性の高い油性液を使用し、使用済みラップ剤の廃棄処理や装置清掃に時間やコストがかかるため、自動化が難しい。 When polishing semiconductor wafers during wafer making, when lapping using a free abrasive method, it is necessary to constantly supply lapping agent (a mixed slurry of abrasive grains and processing liquid) to maintain stable processing conditions at all times. be. Normally, a highly viscous oil-based liquid is used, and it takes time and cost to dispose of the used wrap agent and clean the equipment, making it difficult to automate.

比較的短時間で周辺環境を汚染せずに鏡面研磨を行うとともに、前後の工程で使用される装置との間での自動化を可能として生産性を向上させるため特許文献1、2のような固定砥粒加工工具が挙げられる。 In order to perform mirror polishing in a relatively short time without contaminating the surrounding environment, and to improve productivity by enabling automation with equipment used in the previous and subsequent processes, fixing methods such as those described in Patent Documents 1 and 2 are used. Examples include abrasive processing tools.

その研磨方法に欠かせない研磨砥石は、超微細砥粒を凝集した凝集体を樹脂により固めた砥石が硬質基台に保持された構造となっており、適宜の研磨装置に装着可能であるため、遊離砥粒(ラップ剤)を使用することなく研磨を行うことができる(特許文献1)。 The grinding wheel, which is indispensable for this polishing method, has a structure in which a grindstone made of agglomerated ultra-fine abrasive grains hardened with resin is held on a hard base, and can be attached to an appropriate polishing device. , polishing can be performed without using free abrasive grains (lap agent) (Patent Document 1).

特に、最近では、ナノメーターオーダーの表面粗さにまで仕上げる超精密加工が求められる。それらの研磨砥石に用いられる砥粒では、直径数ナノから数十ナノの無機酸化物一次粒子である。しかしながら、砥石成形加工時一次粒子同士の凝集が起き、その凝集力の制御が不可能のため、凝集力が強いと、研磨加工面にスクラッチが発生することを避けることは不可能となる(特許文献2)。 In particular, recently there has been a demand for ultra-precision processing that can achieve surface roughness on the order of nanometers. The abrasive grains used in these polishing wheels are inorganic oxide primary particles with a diameter of several nanometers to several tens of nanometers. However, agglomeration of primary particles occurs during the grindstone forming process, and it is impossible to control the cohesive force.If the cohesive force is strong, it is impossible to avoid scratches on the polished surface (patent Reference 2).

従って、粒径の制御が容易い、樹脂中の分散性が良好な凝集体を用いることが提唱される。そして、研磨・研削時、その凝集体がせん断力により素早く崩壊し、砥粒となるナノメーターオーダーの一次粒子をまんべんなく供給することが重要である。 Therefore, it is proposed to use aggregates whose particle size can be easily controlled and whose dispersibility in the resin is good. During polishing and grinding, it is important that the aggregates are quickly disintegrated by shear force and that nanometer-order primary particles, which become abrasive grains, are evenly supplied.

一方、ラッピング工程においての研磨圧力(基板荷重)について、複数の文献情報(特許文献3~5)により、0.02MPa以下の圧力を用いるのは加工能率と高品位化を両立させるために好適である。 On the other hand, regarding the polishing pressure (substrate load) in the lapping process, multiple documents (Patent Documents 3 to 5) indicate that it is preferable to use a pressure of 0.02 MPa or less in order to achieve both processing efficiency and high quality. be.

以上の背景を踏まえ、上記砥石に適合する凝集体の特徴として、製造、運搬、パット成形の際に凝集体が崩れない限り、凝集力がなるべく弱い方が良い。さらに、0.02MPa以下の圧力により破壊してミクロンオーダーの破片が発生することなく、適度な変形を起こし、基板との密着性が高まることが好ましい。 Based on the above background, it is preferable that the agglomerate has as weak a cohesive force as possible as long as the agglomerate does not collapse during manufacturing, transportation, and pad-forming as a characteristic of the agglomerate that is compatible with the above-mentioned grindstone. Furthermore, it is preferable that appropriate deformation occurs without breaking under a pressure of 0.02 MPa or less and generating micron-order fragments, thereby increasing adhesion to the substrate.

特許文献6によると、球形を保った上で平均圧壊強度1.8MPaの多孔質凝集粒子が得られるが、その平均圧壊強度は十分に低くない。 According to Patent Document 6, porous aggregated particles having an average crushing strength of 1.8 MPa can be obtained while maintaining a spherical shape, but the average crushing strength is not sufficiently low.

平均圧壊強度を低減できない原因は、製造方法にあると推定される。 It is presumed that the reason why the average crushing strength cannot be reduced is due to the manufacturing method.

金属酸化物ナノ粒子を原料とした多孔質凝集体の造粒方法において、噴霧乾燥法は公知で最も主流の方法である(特許文献7)。 Among methods for granulating porous aggregates using metal oxide nanoparticles as a raw material, spray drying is the most popular method known (Patent Document 7).

しかしながら、噴霧液の粒子径分布をなるべく単分散にしなければならないため、強遠心力による凝集粗大粒子の分離、或いは高せん断力による凝集粗大粒子の分散が必要となる。いわゆる物理方法での前処理が要る。そこでの高いエネルギー消費と生産工程数増加による品質安定性が懸念される。 However, since the particle size distribution of the spray liquid must be made as monodisperse as possible, it is necessary to separate the aggregated coarse particles using strong centrifugal force or to disperse the aggregated coarse particles using high shear force. Pretreatment using a so-called physical method is required. There are concerns about quality stability due to the high energy consumption and increased number of production processes.

また、噴霧乾燥の場合、微粒子同士の結合安定性を高めるため、150℃~600℃の温度範囲での加熱処理をするのは一般的である。それによって凝集体の平均圧壊強度が増すことになる。 Furthermore, in the case of spray drying, it is common to perform heat treatment in a temperature range of 150° C. to 600° C. in order to increase the bonding stability between fine particles. This increases the average crushing strength of the aggregates.

特開2000-198073JP2000-198073 特開2000-190228JP2000-190228 特開2007-208220JP2007-208220 特開2016-092045JP2016-092045 特開2018-145225JP2018-145225 WO2019/131873WO2019/131873 特開2010-138021JP2010-138021

以上の背景を踏まえ、本発明の目的は、主に研磨砥粒として有用な平均圧壊強度が特定な範囲に制御されたシリカナノ粒子からなる新規多孔質凝集体を提供することにある。 Based on the above background, an object of the present invention is to provide a novel porous aggregate made of silica nanoparticles whose average crushing strength is controlled within a specific range and which is mainly useful as an abrasive grain.

本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねてきた。その結果、シリカナノ粒子からなる多孔質凝集体製造工程において、以下幾つの独創手法を使用することによって、平均圧壊強度が特定の範囲に制御されたシリカナノ粒子からなる多孔質凝集体粒子を調製することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have made extensive studies to solve the above problems. As a result, in the production process of porous aggregates made of silica nanoparticles, by using the following several original methods, it was possible to prepare porous aggregate particles made of silica nanoparticles with an average crushing strength controlled within a specific range. The inventors have discovered that this can be done, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、金属酸化物からなる多孔質凝集体であって、平均圧壊強度Csが0.02~1MPa、円形度が0.5以上、円相当径(D50)が1~100μmを満たすことを特徴とする多孔質凝集体、を提供する。 That is, the present invention provides a porous aggregate made of metal oxide, which satisfies an average crushing strength Cs of 0.02 to 1 MPa, a circularity of 0.5 or more, and an equivalent circle diameter (D50) of 1 to 100 μm. A porous aggregate is provided.

また別の側面から、本発明は、本発明による多孔質凝集体の製造に適した方法として、
金属酸化物粒子と疎水性溶媒とを混合して分散液を得る分散工程と、
前記分散液と、pHが12以上であり1~30質量%のアンモニアを含むアンモニア水を、前記疎水性溶媒1重量部に対してアンモニア水0.1~1重量部の割合で混合して、前記金属酸化物粒子を前記疎水性溶媒から前記アンモニア水に抽出し、上層の疎水性溶媒と下層の金属酸化物粒子を含むアンモニア水溶液とからなる混合液を得る抽出工程と、
前記混合液に界面活性剤を添加してW/Oエマルションを調製する乳化工程と、
前記W/Oエマルションを、W/Oエマルション1重量部に対して0.5~5重量部であるとともに、炭素数が4以下のアルコールに供給して、上層のO相と下層のW相とし、該W相中に水に不溶な凝集物を生成せしめる凝集工程と、
固液分離して該凝集物を得る固液分離工程と、
前記凝集物を洗浄して界面活性剤が除去された洗浄物を得る洗浄工程と、
前記洗浄物を乾燥して多孔質凝集体を得る乾燥工程と、
を含むことを特徴とする多孔質凝集体の製造方法、を提供する。
From another aspect, the present invention provides, as a method suitable for producing the porous aggregate according to the present invention,
a dispersion step of mixing metal oxide particles and a hydrophobic solvent to obtain a dispersion;
Mixing the dispersion liquid and ammonia water having a pH of 12 or more and containing 1 to 30% by weight of ammonia at a ratio of 0.1 to 1 part by weight of ammonia water to 1 part by weight of the hydrophobic solvent, an extraction step of extracting the metal oxide particles from the hydrophobic solvent into the ammonia water to obtain a mixed solution consisting of an upper layer of the hydrophobic solvent and a lower layer of the ammonia aqueous solution containing the metal oxide particles;
an emulsification step of adding a surfactant to the mixed liquid to prepare a W/O emulsion;
The W/O emulsion is supplied to an alcohol containing 0.5 to 5 parts by weight based on 1 part by weight of the W/O emulsion and having a carbon number of 4 or less to form an upper O phase and a lower W phase. , a coagulation step of producing water-insoluble aggregates in the W phase;
a solid-liquid separation step to obtain the aggregate through solid-liquid separation;
a washing step of washing the aggregate to obtain a washed product from which the surfactant has been removed;
a drying step of drying the washed material to obtain a porous aggregate;
Provided is a method for producing a porous aggregate, the method comprising:

本発明の多孔質凝集体は、樹脂に分散して固めて砥石とした場合、平均圧壊強度が弱い領域であり、且つ制御可能であるため、超高精密研磨・研削時に、当該多孔質凝集体がせん断力により素早く崩壊し、砥粒となるナノメーターオーダー(nmサイズ)の一次粒子を満遍なく供給することができると見込まれる。 When the porous aggregate of the present invention is dispersed in a resin and hardened to form a grindstone, the average crushing strength is in the region of low and controllable. It is expected that the particles will quickly disintegrate due to shear force, and that it will be possible to evenly supply nanometer-order (nm-sized) primary particles that will become abrasive grains.

また、原料のフュームドシリカが網目状構造を形成しているため、多孔質凝集体がフュームドシリカの高い比表面積を保った上で、高い内部細孔容積を得ることが可能となる。そのため、化粧品の添加剤、薬物の有効成分の担体、クロマトグラフィー充填物など、様々な担体として使用することができる。 Further, since the fumed silica as a raw material forms a network structure, the porous aggregate can maintain a high specific surface area of the fumed silica and obtain a high internal pore volume. Therefore, it can be used as a variety of carriers, such as additives for cosmetics, carriers for active ingredients in drugs, and chromatography packings.

<多孔質凝集体>
本発明の多孔質凝集体は、金属酸化物からなる多孔質凝集体であって、平均圧壊強度Csが0.02~1MPa、円形度が0.5以上、円相当径(D50)が1~100μmを満たすことを特徴とする多孔質凝集体である。
そのため、平均圧壊強度が弱い領域である且つ制御可能であるため、超高精密研磨・研削時、その凝集体がせん断力により素早く崩壊し、砥粒となるナノメーター(nm)オーダーの一次粒子をまんべんなく供給することができると考える。
<Porous aggregate>
The porous aggregate of the present invention is a porous aggregate made of metal oxide, and has an average crushing strength Cs of 0.02 to 1 MPa, a circularity of 0.5 or more, and an equivalent circle diameter (D50) of 1 to 1 MPa. It is a porous aggregate characterized by filling 100 μm.
Therefore, the average crushing strength is in a region where it is weak and can be controlled, so during ultra-high precision polishing and grinding, the aggregates quickly disintegrate due to shear force, producing nanometer (nm) order primary particles that become abrasive grains. I think it is possible to supply it evenly.

(平均圧壊強度)
本発明の多孔質凝集体は、JIS Z8844:2019に規定される方法に従って求めた「試料の破壊が認められたときの圧力」の算術平均値(「平均圧壊強度Cs」)が0.02~1.0MPaである。平均圧壊強度がこの範囲にあると、加圧崩壊性に優れた粒子となる。即ち、粒子に特定の負荷がかかると崩壊し、特に工業製品等の研磨剤として使用する場合には、研磨対象に傷がつきにくく、化粧品材料のスクラブ材として使用する場合には、肌への負担を軽減することが可能となる。平均圧壊強度が0.02MPa未満では、垂直方向の研磨圧力(基板荷重)によって崩壊し、研磨パットと基板間の密着性が悪く、加工能率が低下する。また、担体としての内部空間を保つことができなくなる。1.0MPa以上では、所望の崩壊性が得られない。平均圧壊強度は0.02~1.0MPaが好ましく、0.2~1.0MPaがより好ましい。
(Average crushing strength)
The porous aggregate of the present invention has an arithmetic mean value ("average crushing strength Cs") of "pressure at which sample fracture is observed" determined according to the method specified in JIS Z8844:2019 from 0.02 to It is 1.0 MPa. When the average crushing strength is within this range, the particles will have excellent pressure disintegration properties. In other words, when a specific load is applied to the particles, they disintegrate, and when used as an abrasive for industrial products, they are less likely to cause scratches on the object to be polished, and when used as a scrubbing material for cosmetics, they are less likely to damage the skin. It becomes possible to reduce the burden. If the average crushing strength is less than 0.02 MPa, it will collapse under vertical polishing pressure (substrate load), poor adhesion between the polishing pad and the substrate, and processing efficiency will decrease. Moreover, it becomes impossible to maintain the internal space as a carrier. At 1.0 MPa or more, the desired disintegrability cannot be obtained. The average crushing strength is preferably 0.02 to 1.0 MPa, more preferably 0.2 to 1.0 MPa.

(平均円形度)
「平均円形度」とは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、観察したSEM像より、個々の粒子について下記式(10)によって定義される値C(円形度)を求め(画像解析)、この円形度Cを、例えば、1500~2000個の粒子について相加平均値として出した値である(画像解析法)。なおこの際、一個の凝集粒子を形成している粒子群は1粒子として計数する。
C=4πS/L (1)
[式(1)において、Sは当該粒子が画像中に占める面積(投影面積)を表す。Lは画像中における当該粒子の外周部の長さ(周囲長)を表す。]
平均円形度が0.8より大きくなって1に近くなるほど、当該金属酸化物を構成する個々の粒子は真球に近い形状となり、凝集粒子も少なくなる。よって平均円形度が高ければ、フィラーとして利用したときにローリング性が良くなり、優れた充填性が得られる。本発明の多孔質凝集体の円形度が0.5未満では、流動性、充填密度、分散性が悪く実用的でない。さらに、研磨時水平方向の引っかき痕が生じやすい。円形度は0.5~1.0が好ましく、0.8~1.0がより好ましい。
(Average circularity)
"Average circularity" refers to the value C (circularity) defined by the following formula (10) for each particle from the observed SEM image using a scanning electron microscope (SEM) (image analysis) , this circularity C is, for example, a value obtained as an arithmetic average value of 1500 to 2000 particles (image analysis method). At this time, a particle group forming one aggregated particle is counted as one particle.
C=4πS/L 2 (1)
[In formula (1), S represents the area (projected area) that the particle occupies in the image. L represents the length of the outer periphery (perimeter length) of the particle in the image. ]
As the average circularity becomes larger than 0.8 and closer to 1, the individual particles constituting the metal oxide have a shape closer to a perfect sphere, and the number of agglomerated particles decreases. Therefore, if the average circularity is high, rolling properties will be improved when used as a filler, and excellent filling properties will be obtained. When the circularity of the porous aggregate of the present invention is less than 0.5, the fluidity, packing density, and dispersibility are poor and it is not practical. Furthermore, horizontal scratch marks are likely to occur during polishing. The circularity is preferably 0.5 to 1.0, more preferably 0.8 to 1.0.

(円相当径)
「円相当径」とは、上記SEM像より、例えば、1500~2000個の粒子個々が画像中に占める面積S(投影面積)と同等の円の直径に換算した値である(画像解析法)。得られた粒度分布から、個数基準の累積50%径を円相当径とする。本発明の多孔質凝集体の円相当径が100μmを超えると、充填密度が悪く実用的でない。一方、1μm未満だと、粉体の流動性が低くなり、作業性が悪くなる。円相当径は1~100μmが好ましく、5~30μmがより好ましい。このような粒子は、研磨パット用砥粒や化粧品用材料として使用する場合に特に適している。
(Equivalent circle diameter)
"Equivalent circle diameter" is a value converted from the above SEM image into the diameter of a circle equivalent to the area S (projected area) occupied by 1,500 to 2,000 individual particles in the image (image analysis method). . From the obtained particle size distribution, the cumulative 50% diameter based on the number of particles is defined as the equivalent circle diameter. When the equivalent circle diameter of the porous aggregate of the present invention exceeds 100 μm, the packing density is poor and it is not practical. On the other hand, if it is less than 1 μm, the fluidity of the powder will be low and workability will be poor. The equivalent circle diameter is preferably 1 to 100 μm, more preferably 5 to 30 μm. Such particles are particularly suitable for use as abrasive grains for polishing pads or materials for cosmetics.

平均円形度と円相当径において、測定精度と計算効率を両立するために用いる粒子は、500~5000個が好ましく、1500~2000個がより好ましい。 In order to achieve both measurement accuracy and calculation efficiency in terms of average circularity and equivalent circle diameter, the number of particles used is preferably 500 to 5000, more preferably 1500 to 2000.

(比表面積、細孔容積、細孔径の最頻値の測定)
比表面積、細孔容積、及び細孔径の最頻値(ピーク)の測定は、比表面積/細孔分布測定装置により行うことができる。
(細孔径の最頻値)
細孔径の最頻値は、細孔径の対数による累積細孔容積(体積分布曲線)が最頻のピーク値をとる細孔径の値である。
本発明の多孔質凝集体は、細孔径の最頻値が5~50nmであることが好ましく、15~50nmであることがより好ましい。細孔径の最頻値が上記範囲内であると、粒子自身の易崩壊性、粒子と樹脂の結合強度、粒子内部の担持能力がともに最適である。細孔径の最頻値が、5nm未満では、粒子が所望の崩壊性が得られない虞があり、また樹脂が粒子内部浸入し難く、粒子と樹脂の噛みあいが悪くなる。一方、50nmを超えると、担体としての保持能力が悪くなる傾向にある。
(Measurement of the mode of specific surface area, pore volume, and pore diameter)
The specific surface area, pore volume, and mode (peak) of the pore diameter can be measured using a specific surface area/pore distribution measuring device.
(Mode of pore diameter)
The mode of the pore diameter is the value of the pore diameter at which the cumulative pore volume (volume distribution curve) based on the logarithm of the pore diameter takes the most frequent peak value.
The porous aggregate of the present invention preferably has a mode of pore diameter of 5 to 50 nm, more preferably 15 to 50 nm. When the mode of the pore diameter is within the above range, the easy disintegration of the particles themselves, the bonding strength between the particles and the resin, and the carrying capacity inside the particles are all optimal. If the mode of the pore diameter is less than 5 nm, there is a risk that the particles will not have the desired disintegrability, and the resin will be difficult to penetrate into the particles, resulting in poor interlocking between the particles and the resin. On the other hand, if it exceeds 50 nm, the retention ability as a carrier tends to deteriorate.

(細孔容積)
本発明の多孔質凝集体は、BJH法による細孔容積が0.5~5ml/gであることが好ましく、1.0~4.0ml/gであることがより好ましい。細孔容積が上記範囲内であると、所望の圧壊強度が得られやすい。
(比表面積)
本発明の多孔質凝集体は、BET法による比表面積が50~800m/gであることが好ましく、100~400m/gであることがより好ましい。比表面積が上記範囲内であると、易崩壊性と表面吸着能力を両立した粒子が得られやすい。比表面積が、800m/g以上を得るのは難しくなり、50m/g以下だと強度が高まり、表面吸付性も悪くなる傾向にある。
(pore volume)
The porous aggregate of the present invention preferably has a pore volume of 0.5 to 5 ml/g, more preferably 1.0 to 4.0 ml/g, according to the BJH method. When the pore volume is within the above range, desired crushing strength can be easily obtained.
(Specific surface area)
The porous aggregate of the present invention preferably has a specific surface area of 50 to 800 m 2 /g, more preferably 100 to 400 m 2 /g, as determined by the BET method. When the specific surface area is within the above range, it is easy to obtain particles that have both easy disintegration and surface adsorption ability. It is difficult to obtain a specific surface area of 800 m 2 /g or more, and if it is 50 m 2 /g or less, the strength tends to increase and the surface adhesion tends to deteriorate.

<多孔質凝集体の製造方法>
本発明の製造方法によれば、多孔質凝集体を製造する工程において、分散液の機械的な前処理工程(ノズルの目詰まりを防ぐための濾過、分級など)が不要となる。また、凝集体に対する高温加熱により不溶化させる、すなわち焼成工程も不要となる。多孔質凝集体を容易に製造することができる。
<Method for producing porous aggregate>
According to the production method of the present invention, mechanical pretreatment of the dispersion (filtration, classification, etc. to prevent nozzle clogging) is not necessary in the process of producing porous aggregates. In addition, there is no need for a process of insolubilizing the aggregates by heating them at a high temperature, that is, a baking process. Porous aggregates can be easily produced.

以下に示す形態は本発明の例示であり、本発明がこれらの形態に限定されるものではない。また、特に断らない限り、数値範囲について「A~B」という表記は「A以上B以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Bのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Aにも適用されるものとする。以下本発明の製造方法について、工程毎に説明を行う。 The forms shown below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to these forms. Furthermore, unless otherwise specified, the notation "A to B" in a numerical range means "above A and below B." In such a notation, if a unit is attached only to the numerical value B, the unit shall also be applied to the numerical value A. The manufacturing method of the present invention will be explained step by step below.

(分散工程)
分散工程では、金属酸化物粒子と疎水性溶媒とを混合して分散液を得る。
(Dispersion process)
In the dispersion step, metal oxide particles and a hydrophobic solvent are mixed to obtain a dispersion liquid.

上記金属酸化物粒子は、気相法により製造した超微粒子であり、平均粒子径は数ナノメーター(数nm)ないし数十ナノメーター(数十nm)のものが好適に使用される。例えば、関東化学株式会社製の金属酸化物ナノ粒子SiO、TiO、ZnO、Al、株式会社トクヤマ製のレオロシールの各種親水性グレード、日本アエロジル社製のアエロジルの各種親水性グレード、旭化成ワッカーシリコーン社製の乾式シリカHDKの各種親水性グレード、株式会社アイテック製のジルコニア粉末Zirconeo-Cp、Zirconeo-Rp、株式会社希少金属材料研究所製の酸化ガリウムナノ粒子などが使用できる。 The metal oxide particles are ultrafine particles produced by a vapor phase method, and those having an average particle diameter of several nanometers (several nm) to several tens of nanometers (several tens of nanometers) are preferably used. For example, metal oxide nanoparticles SiO 2 , TiO 2 , ZnO, Al 2 O 3 manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd., various hydrophilic grades of Rheolo Seal manufactured by Tokuyama Co., Ltd., various hydrophilic grades of Aerosil manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., Various hydrophilic grades of dry silica HDK manufactured by Asahi Kasei Wacker Silicone Co., Ltd., zirconia powders Zirconeo-Cp and Zirconeo-Rp manufactured by ITEC Co., Ltd., gallium oxide nanoparticles manufactured by Rare Metal Materials Research Institute Co., Ltd., etc. can be used.

また、フュームドシリカは高純度でアルカリ金属などの不純物をほとんど含まないため、製造した多孔質凝集体のアルカリ金属含有量も極めて少なくできるので好ましい。 Further, since fumed silica is highly pure and contains almost no impurities such as alkali metals, it is preferable because the alkali metal content of the produced porous aggregate can be extremely reduced.

上記の分散液作成の疎水性溶媒としては、20℃の水に対する溶解度が20g/L以下であることが好ましいく、5g/L以下であることがより好ましい。アルカリ性水溶液とエマルションを形成できる程度の疎水性を有した溶媒であればよい。そのような溶媒としては、例えば、直鎖や環状骨格を有する飽和或いは不飽和炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類などの有機溶媒を使用することが可能である。より具体的にはペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロポロパン、流動パラフィン、トルエン、キシレン、メシチレンが挙げられる。これらの中でも、適宜な粘度を有するヘキサン、ヘプタン、デカンを好適に用いることができる。なお必要に応じて、複数の溶媒を混合して用いてもよい。 The hydrophobic solvent for preparing the above dispersion preferably has a solubility in water at 20° C. of 20 g/L or less, more preferably 5 g/L or less. Any solvent may be used as long as it has enough hydrophobicity to form an emulsion with an alkaline aqueous solution. As such a solvent, it is possible to use, for example, an organic solvent such as saturated or unsaturated hydrocarbons having a linear or cyclic skeleton, or halogenated hydrocarbons. More specific examples include pentane, hexane, cyclohexane, heptane, octane, nonane, decane, dichloromethane, dichloroethane, chloroform, carbon tetrachloride, dichloropropane, liquid paraffin, toluene, xylene, and mesitylene. Among these, hexane, heptane, and decane having appropriate viscosity can be preferably used. Note that, if necessary, a plurality of solvents may be used in combination.

当該分散液の調製方法は、特に限定されず、粒子と溶媒の投入前後を問わず(粒子に対して液、液に粒子、同時投入)、適度な撹拌や振動で粉状態の粒子が残ってなければよい。また、市販の粉体・液体混合機、分散機を使用することもできる。用いる疎水性溶媒の量は、金属酸化物粒子1重量部に対して、4.5~45重量部であることが好ましいく、8~25重量部であることがより好ましい。4.5重量部以下になると、分散液の流動性が失われ、後続の工程へ進まないことが考えられ、45質量部以上使用すると、製造効率が悪い。 The method for preparing the dispersion liquid is not particularly limited, and regardless of whether the particles and the solvent are added before or after (adding the liquid to the particles, or the particles to the liquid at the same time), moderate stirring or vibration can be used to ensure that no powder particles remain. It's fine if you don't have it. Furthermore, commercially available powder/liquid mixers and dispersers can also be used. The amount of the hydrophobic solvent used is preferably 4.5 to 45 parts by weight, more preferably 8 to 25 parts by weight, per 1 part by weight of the metal oxide particles. If the amount is less than 4.5 parts by weight, the fluidity of the dispersion may be lost and it may not proceed to the subsequent process, and if it is more than 45 parts by weight, the production efficiency will be poor.

(抽出工程)
抽出工程では、前記分散液に、pH12以上であり1~30質量%のアンモニアを含むアンモニア水溶液を、前記疎水性溶媒1重量部に対して0.1~1重量部を添加して、金属酸化物粒子を疎水性溶媒からアンモニア水に抽出し、上層の疎水性溶媒と下層の金属酸化物粒子を含むアンモニア水溶液とからなる混合液を得る。
(Extraction process)
In the extraction step, 0.1 to 1 part by weight of an ammonia aqueous solution having a pH of 12 or more and containing 1 to 30% by mass of ammonia is added to the dispersion liquid, based on 1 part by weight of the hydrophobic solvent, to perform metal oxidation. The metal oxide particles are extracted from the hydrophobic solvent into aqueous ammonia to obtain a liquid mixture consisting of the hydrophobic solvent in the upper layer and the ammonia aqueous solution containing the metal oxide particles in the lower layer.

上記混合液中の金属酸化物粒子の濃度は、2~10質量%であることが好ましく、3~7質量%であることがより好ましい。2質量%以下になると粒子濃度が低いため、前述溶解・析出平衡濃度が低く、後述する凝集工程において、凝集体が得られないことがある。10質量%以上になると溶解・析出平衡濃度が高く、後述する乳化工程において、W/OエマルションのW相が早く増粘してしまい、するとW相とO相の表面張力の差が大きく生じ、界面活性剤を添加してもW/Oエマルションが形成できないことがある。 The concentration of metal oxide particles in the liquid mixture is preferably 2 to 10% by mass, more preferably 3 to 7% by mass. If it is less than 2% by mass, the particle concentration is low, so the above-mentioned dissolution/precipitation equilibrium concentration is low, and aggregates may not be obtained in the aggregation step described below. If it exceeds 10% by mass, the dissolution/precipitation equilibrium concentration is high, and in the emulsification process described below, the W phase of the W/O emulsion thickens quickly, resulting in a large difference in surface tension between the W phase and the O phase. Even if a surfactant is added, a W/O emulsion may not be formed.

抽出工程においては、疎水性溶媒中の金属酸化物粒子の濃度が2質量%以下となるまで撹拌して混合することが好ましい。金属酸化物粒子の濃度が2質量%以上であると、抽出が不十分であり、未溶解分の金属酸化物が多く、以降の工程に支障が出ることがある。 In the extraction step, it is preferable to stir and mix until the concentration of metal oxide particles in the hydrophobic solvent becomes 2% by mass or less. If the concentration of metal oxide particles is 2% by mass or more, extraction will be insufficient and there will be a large amount of undissolved metal oxide, which may interfere with subsequent steps.

上記混合液を調製する方法としては、前記分散液にアンモニア水溶液を添加して、撹拌機、分散機ないしスタティックミキサーなどの特に限定しない混合方法が用いられる。アンモニア水溶液の量は、前記疎水性溶媒1重量部に対して0.1~1重量部を使用するのは好ましく、0.3~0.6重量部を使用することがより好ましい。0.1重量部以下になると、金属酸化物粒子が容易に固結し、混合液の流動性が失われ、後続の工程へ進まないことが考えられ、1質量部以上使用すると、製造効率は悪い。 As a method for preparing the above-mentioned liquid mixture, an ammonia aqueous solution is added to the above-mentioned dispersion liquid, and a mixing method such as a stirrer, a disperser, or a static mixer is used, which is not particularly limited. The amount of the ammonia aqueous solution is preferably 0.1 to 1 part by weight, more preferably 0.3 to 0.6 part by weight, per 1 part by weight of the hydrophobic solvent. If the amount is less than 0.1 part by weight, the metal oxide particles will easily solidify, the fluidity of the mixture will be lost, and the subsequent process may not proceed. If it is used more than 1 part by weight, the manufacturing efficiency will decrease. bad.

上記混合液を調製するアンモニア水溶液の溶質としては、アルカリ金属水酸化物やアンモニアなど疎水性有機溶媒により抽出されないものから選ばれる少なくとも一つであればよい。また安水(アンモニア水溶液)のように市販品である場合にはそれをそのまま、或いは希釈して使用すればよい。 The solute in the ammonia aqueous solution used to prepare the above-mentioned liquid mixture may be at least one selected from those that are not extracted by hydrophobic organic solvents, such as alkali metal hydroxides and ammonia. In addition, if it is a commercially available product such as ammonium water (ammonia aqueous solution), it may be used as it is or after being diluted.

上記混合は、アンモニア水溶液を添加して撹拌により行い、撹拌を停止した際に、上層(疎水性溶媒)が透明であり、下層がスラリー(色が均一で流動性あり、スポイトで吸い上げることができる状態)となるまで行うと、疎水性溶媒中の金属酸化物粒子の濃度が2質量%以下となっているので、これを抽出工程の終点を判断することができる。 The above mixing is done by adding an ammonia aqueous solution and stirring. When the stirring is stopped, the upper layer (hydrophobic solvent) is transparent and the lower layer is a slurry (uniform in color and fluid, and can be sucked up with a dropper. When the extraction process is carried out until the extraction process reaches the state (state), the concentration of metal oxide particles in the hydrophobic solvent becomes 2% by mass or less, which can be used to determine the end point of the extraction process.

ここで、本工程の機構と利点について述べる。金属酸化物のコロイダル溶液からスプレードライ、又は凝集させた後、焼成により凝集体を製造する方法のいずれにおいても、金属酸化物のコロイダル溶液が不可欠な出発原料となる。しかしながら、コロイダル溶液の安定性(凝集安定性)の懸念が知られており、市販品はそれの凝集を防ぐため、アルカリを添加した上で、シリカ濃度も低い範囲に限られているが、保存期間によって品質のムラが生じることが懸念される。 Here, the mechanism and advantages of this process will be described. In either method, a colloidal solution of a metal oxide is used as an indispensable starting material in any of the methods of producing an aggregate by spray drying or aggregation and then firing from a colloidal solution of a metal oxide. However, there are known concerns about the stability of colloidal solutions (aggregation stability), and commercially available products have an alkali added to prevent coagulation, and the silica concentration is limited to a low range. There is a concern that quality may vary depending on the period.

一方、金属酸化物粒子を出発原料から調製する金属酸化物粒子の分散液では、金属酸化物粒子が製造、保管過程中凝集が起きている。従って、凝集体製品の品質管理のため、分散液を製造した後、分級工程を行われなければならない。さらに、金属酸化物粒子の一次粒子径がより小さいと嵩密度がより低いため、分散液に対して粒子の体積ボリュームが巨大であり、分散液を撹拌しながら、粒子を少しずつ投入する長時間分散液製造工程がやむを得ない。 On the other hand, in a dispersion of metal oxide particles prepared from starting materials, the metal oxide particles aggregate during the manufacturing and storage process. Therefore, in order to control the quality of the aggregate product, a classification process must be performed after producing the dispersion. Furthermore, if the primary particle diameter of the metal oxide particles is smaller, the bulk density is lower, so the volumetric volume of the particles relative to the dispersion is huge, and it takes a long time to add the particles little by little while stirring the dispersion. The dispersion manufacturing process is unavoidable.

本発明の製造方法は、溶媒抽出法(液液抽出)、すなわち水と油のように互いに混じり合わない二液間における溶質の分配(どちらに溶けやすいか)という現象を利用した分散方法である。具体的に言うと、上記分散工程によって、疎水性溶媒(油相)に分散していた金属酸化物粒子が、本工程に添加するpH12以上であるアルカリ性水溶液(水相)との親和性(溶けやすさ)が圧倒的に高いため、自ら水相へ移動することを利用した。その効果として、粒子の移動は液と液間で行うため、工程所要時間が粒子(溶質)の体積ボリュームによらず、極めて速い。 The production method of the present invention is a solvent extraction method (liquid-liquid extraction), that is, a dispersion method that utilizes the phenomenon of distribution of solutes between two immiscible liquids such as water and oil (which one is easier to dissolve in). . Specifically, the above dispersion process improves the affinity (solubility) of the metal oxide particles dispersed in the hydrophobic solvent (oil phase) with the alkaline aqueous solution (aqueous phase) with a pH of 12 or higher, which is added in this process. Because the ease of transport is overwhelmingly high, we took advantage of the fact that it migrates to the aqueous phase by itself. As a result, since particles move between liquids, the time required for the process is extremely fast regardless of the volume of the particles (solute).

上記混合液を調製するアンモニア水溶液のpHが12以上であることが必要な理由は、pH12以上のアルカリ環境下では、電位―pH図から、前記した使用する金属酸化物の元素、例えば、前述で列挙したSi、Ti、Zr、Zn、Al、Gaなどの金属はそれらの水酸化物又はイオン状態となると考えられる。すなわち、強アルカリ環境下では、上記金属らの酸化物が溶解・析出の平衡を保つことができると考えられる。pHが12より低いと上記金属の一部がイオン解離状態ではなくその酸化物或いは酸化物の水和物が安定であることから、pH12未満の水分散液を調製後まもなくその酸化物或いは酸化物の水和物への変化(ゲル化)が開始すると考えられる。そうすると溶液全体が一つの塊になり、後続の工程へ進むことが不可能となる。 The reason why it is necessary that the pH of the ammonia aqueous solution used to prepare the above-mentioned mixed solution is 12 or higher is that in an alkaline environment with a pH of 12 or higher, the potential-pH diagram shows that the elements of the metal oxide used above, for example, The listed metals such as Si, Ti, Zr, Zn, Al, and Ga are considered to be in their hydroxide or ionic state. That is, it is considered that in a strongly alkaline environment, the oxides of the above metals can maintain a balance between dissolution and precipitation. When the pH is lower than 12, some of the metals mentioned above are not in an ion-dissociated state and their oxides or hydrates of the oxides are stable. It is thought that the change to a hydrate (gelation) begins. If this happens, the entire solution will become one lump, making it impossible to proceed to the subsequent steps.

また、上記溶解と析出の平衡は一次粒子の表面で行われているため、金属酸化物粒子固体が貯蔵中の弱い凝集が溶解により解消することが考えられる。しかも溶解の度合い、いわゆる溶解と析出平衡の偏りはpHと濃度に依存するので、pHと粒子濃度を管理することによって、品質管理が簡単となる。以上のことで、本発明の工程を採用すれば、分散、分級工程の機械的な力は必要なく、工程の簡素化と異物混入リスクの低減がともにできると考える。 Further, since the above-mentioned equilibrium between dissolution and precipitation occurs on the surface of the primary particles, it is thought that weak agglomeration of the metal oxide particle solids during storage is eliminated by dissolution. Furthermore, since the degree of dissolution, so-called bias in dissolution and precipitation equilibrium, depends on pH and concentration, quality control can be simplified by controlling pH and particle concentration. Based on the above, it is believed that if the process of the present invention is adopted, mechanical force is not required in the dispersion and classification process, and the process can be simplified and the risk of foreign matter contamination can be reduced.

(乳化工程)
前記混合液に界面活性剤を添加してW/Oエマルションを調製する。
本発明の製造方法においては、上記のW/Oエマルションを形成する際に、界面活性剤が添加される。使用する界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、及びノニオン系界面活性剤のいずれも使用することが可能である。これらの中でも、W/Oエマルションを形成しやすい点で、ノニオン系界面活性剤が好ましい。
(Emulsification process)
A surfactant is added to the mixture to prepare a W/O emulsion.
In the production method of the present invention, a surfactant is added when forming the above W/O emulsion. As the surfactant to be used, any of anionic surfactants, cationic surfactants, and nonionic surfactants can be used. Among these, nonionic surfactants are preferred because they easily form a W/O emulsion.

界面活性剤の使用量は、W/Oエマルションを形成させる際の一般的な量と変わるところがない。具体的には、疎水性溶媒100gに対して0.025g以上10g以下の範囲を好適に採用することができる。当該界面活性剤の使用量が多いと、W/Oエマルションの液滴がより微細になり易く、逆に界面活性剤の使用量が少ないと、W/Oエマルションの液滴がより大きくなり易い。したがって界面活性剤の使用量を増減することにより、多孔質凝集体の平均粒子径を調整することが可能である。 The amount of surfactant used is the same as the amount typically used when forming a W/O emulsion. Specifically, a range of 0.025 g or more and 10 g or less can be suitably employed per 100 g of the hydrophobic solvent. When the amount of the surfactant used is large, the droplets of the W/O emulsion tend to become finer, and conversely, when the amount of the surfactant used is small, the droplets of the W/O emulsion tend to become larger. Therefore, by increasing or decreasing the amount of surfactant used, it is possible to adjust the average particle size of the porous aggregate.

W/Oエマルションを形成する際に、金属酸化物粒子が分散したアルカリ水を疎水性溶媒中に分散させる方法としては、W/Oエマルションの公知の形成方法を採用することができる。工業的な製造の容易性などの観点からは、機械乳化によるエマルション形成が好ましく、具体的には、ミキサー、ホモジナイザー等を使用する方法を例示できる。好適には、ホモジナイザーを用いることができる。分散している金属酸化物ゾル液滴の粒子径が、多孔質凝集体の粒径と関係するため、目的の粒径になるように、ゾルの液滴の粒子径を調整することが好ましい。 When forming a W/O emulsion, a known method for forming a W/O emulsion can be adopted as a method for dispersing alkaline water in which metal oxide particles are dispersed in a hydrophobic solvent. From the viewpoint of ease of industrial production, emulsion formation by mechanical emulsification is preferred, and specific examples include methods using mixers, homogenizers, etc. Preferably, a homogenizer can be used. Since the particle size of the dispersed metal oxide sol droplets is related to the particle size of the porous aggregate, it is preferable to adjust the particle size of the sol droplets so that the particle size becomes the desired particle size.

上記製造方法において、得られる多孔質凝集体の粒径は、乳化工程で調製するW/Oエマルションにおける分散液の液滴(W相)径にほぼ一致する。従って、目的とする径の範囲となるように分散条件を設定する必要がある。W/Oエマルションにおける液滴径の制御方法は種々知られており、それら技術を適宜選択、適用すればよい。 In the above production method, the particle size of the porous aggregates obtained almost corresponds to the droplet (W phase) size of the dispersion in the W/O emulsion prepared in the emulsification step. Therefore, it is necessary to set the dispersion conditions so that the target diameter range is achieved. Various methods for controlling the droplet diameter in W/O emulsions are known, and these techniques may be appropriately selected and applied.

乳化工程の目的は、上述した混合液の中にある疎水性溶媒をそのまま分散媒とし、金属酸化物粒子が分散したアルカリ水をそのままW/OエマルションのW相として、エマルション形成させる。このようなW/Oエマルションを形成することにより、分散質は表面張力等により球状になるので、該球状形状でゲル化させることにより、球状のゲル化体を得ることができる。このように、W/Oエマルションを形成するW/Oエマルション調製工程を経ることにより、高い円形度を有する多孔質凝集体を製造することが可能になる。 The purpose of the emulsification step is to form an emulsion by using the hydrophobic solvent in the above-mentioned liquid mixture as a dispersion medium and using the alkaline water in which metal oxide particles are dispersed as W phase of a W/O emulsion. By forming such a W/O emulsion, the dispersoid becomes spherical due to surface tension or the like, and by gelling the dispersoid in the spherical shape, a spherical gelled body can be obtained. In this way, by going through the W/O emulsion preparation step of forming a W/O emulsion, it becomes possible to produce a porous aggregate having a high degree of circularity.

(凝集工程)
前記W/Oエマルションを、W/Oエマルション1重量部に対して0.5~5重量部であるとともに、炭素数が4以下のアルコールに供給して、上層のO相と下層のW相とし、該W相中に水に不溶な凝集物を生成(析出)せしめる。
(Agglomeration process)
The W/O emulsion is supplied to an alcohol containing 0.5 to 5 parts by weight based on 1 part by weight of the W/O emulsion and having a carbon number of 4 or less to form an upper O phase and a lower W phase. , a water-insoluble aggregate is produced (precipitated) in the W phase.

本工程に用いる炭素数が4以下のアルコールとしては、金属酸化物粒子が不溶であればよく、例えば、メタノール、エタノール、プロパノールがある。これらの中でも、取り扱いやすい点で、2-プロパノールが好ましい。 The alcohol having 4 or less carbon atoms used in this step may be used as long as the metal oxide particles are insoluble, and examples thereof include methanol, ethanol, and propanol. Among these, 2-propanol is preferred because it is easy to handle.

本工程に用いるアルコールの使用量としては、W/Oエマルション1重量部に対して0.5~5重量部であることが好ましい。0.5重量部以下になると十分な希釈ができず、球状凝集物が得られない可能性がある。5重量部以上使用しても溶媒の無駄使いと後続工程の負担になる。 The amount of alcohol used in this step is preferably 0.5 to 5 parts by weight per 1 part by weight of the W/O emulsion. If the amount is less than 0.5 parts by weight, sufficient dilution may not be possible and spherical aggregates may not be obtained. Even if more than 5 parts by weight is used, the solvent will be wasted and the subsequent steps will be burdened.

本工程の実施形態について、特に限定されず、アルコールを撹拌しながら前記W/Oエマルションを滴下ないし注ぐという形で添加すればよい、撹拌機ないしスタティックミキサーなどの特に限定しない混合方法が用いられる。 The embodiment of this step is not particularly limited, and any mixing method that is not particularly limited, such as a stirrer or a static mixer, may be used, and the W/O emulsion may be added dropwise or poured while stirring the alcohol.

以下本工程の機構を述べる。前述のように、pH12以上の強アルカリ環境下、金属酸化物が溶解・析出の平衡状態になる。その平衡状態を破れば、すなわちW/OエマルションのW相中の水を除去すれば、水溶液中に存在するイオン解離状態の金属種がその酸化物として析出し、一次粒子間に新たな架橋構造を作り、凝集体が得ると考えられる。 The mechanism of this process will be described below. As mentioned above, in a strongly alkaline environment with a pH of 12 or more, metal oxides are in an equilibrium state of dissolution and precipitation. If this equilibrium state is broken, that is, if the water in the W phase of the W/O emulsion is removed, the metal species in the ion-dissociated state existing in the aqueous solution will precipitate as oxides, creating a new cross-linked structure between the primary particles. It is thought that aggregates are obtained.

従って本工程では、希釈という手法に着目した。前記W/Oエマルションをアルコールに供給すると、W/Oエマルションの解乳と伴い、ミクロンオーダーのW相ミセル中の水がアルコールにより急激に希釈されることができる。この水含有量の低下を利用し、イオン解離状態の金属種がその酸化物として析出し、一次粒子間に新たな架橋構造を作り、凝集体が得ると考えられる。 Therefore, in this process, we focused on the method of dilution. When the W/O emulsion is supplied to alcohol, the water in the W-phase micelles on the order of microns can be rapidly diluted by the alcohol as the W/O emulsion is thawed. It is thought that by utilizing this decrease in water content, metal species in an ion-dissociated state precipitate as their oxides, create a new crosslinked structure between primary particles, and obtain aggregates.

(固液分離工程)
上層のO相と下層の凝集物を含むW相を固液分離して該凝集物を得る。
前記固液分離は、凝集体が破壊しにくい観点から、ろ過又は遠心分離によって行うことが好ましい。
(Solid-liquid separation process)
The upper O phase and the lower W phase containing aggregates are subjected to solid-liquid separation to obtain the aggregates.
The solid-liquid separation is preferably performed by filtration or centrifugation from the viewpoint of preventing aggregates from breaking.

(熟成工程)
ここで、凝集工程と固液分離工程との間に、W相を10~90℃に加熱して、W相中の凝集物を熟成することもできる。熟成することによって、最終の多孔質凝集体の平均圧壊強度が低下する傾向がみられる。温度が高いほど、熟成時間が長いほどその効果が顕著となる。所望の平均圧壊強度を得るために、熟成時間は0~180分が好ましく、0~60分がより好ましい。熟成温度は10~90℃が好ましく、30~80℃がより好ましい。但し、少なくとも数日間の熟成に渡っても凝集体が溶けて消失することがない。
(Aging process)
Here, between the aggregation step and the solid-liquid separation step, the W phase can be heated to 10 to 90° C. to ripen the aggregates in the W phase. There is a tendency for the average crushing strength of the final porous aggregate to decrease with aging. The higher the temperature and the longer the aging time, the more pronounced the effect. In order to obtain the desired average crushing strength, the aging time is preferably 0 to 180 minutes, more preferably 0 to 60 minutes. The aging temperature is preferably 10 to 90°C, more preferably 30 to 80°C. However, the aggregates do not dissolve and disappear even after aging for at least several days.

上記熟成とは、析出した凝集体(二次粒子)を構成する一次粒子であるシリカの表面に、シリカと水酸化物イオンの化学平衡が存在する。熟成温度が高いほど平衡までの到達時間が短い。一方、水酸化物イオン濃度が高いほど平衡が反応進行方向に有利となる。従って本発明の場合、熟成が進むほど反応してイオンになるシリカが多く、一次粒子が構成する骨格が細くなり、平均圧壊強度が低下すると考えられる。 The above-mentioned aging means that a chemical equilibrium exists between silica and hydroxide ions on the surface of silica, which is a primary particle constituting the precipitated aggregate (secondary particle). The higher the ripening temperature, the shorter the time to reach equilibrium. On the other hand, the higher the hydroxide ion concentration, the more favorable the equilibrium is for the direction of reaction progress. Therefore, in the case of the present invention, it is thought that as aging progresses, more silica reacts and becomes ions, the skeleton of the primary particles becomes thinner, and the average crushing strength decreases.

(洗浄工程)
前記凝集物を洗浄して非イオン性界面活性剤が除去された洗浄物を得る。
上記の凝集物が得られた後に、凝集物に含まれる塩分や界面活性剤等を除去するために、当該凝集物を水、疎水性溶媒および炭素数が4以下であるアルコールから選ばれる少なくとも一つにより行うことが好ましい。この洗浄操作は、公知の方法で行うことができる。洗浄効率を上げる上では、上記疎水化溶媒で洗浄した後、数十質量%程度のイソプロピルアルコールの水溶液を用いることが好ましい。また、疎水性有機溶媒の沸点を超えない範囲で、高温にすることが洗浄効率を高めることがある。通常は、30~70℃の範囲で行うことができる。
(Washing process)
The aggregate is washed to obtain a washed product from which the nonionic surfactant has been removed.
After the above-mentioned aggregates are obtained, in order to remove salts, surfactants, etc. contained in the aggregates, the aggregates are washed with at least one solvent selected from water, a hydrophobic solvent, and an alcohol having a carbon number of 4 or less. It is preferable to carry out this by two methods. This washing operation can be performed by a known method. In order to increase the cleaning efficiency, it is preferable to use an aqueous solution of isopropyl alcohol of about several tens of mass % after cleaning with the hydrophobizing solvent. In addition, cleaning efficiency may be improved by increasing the temperature to a level that does not exceed the boiling point of the hydrophobic organic solvent. Usually, it can be carried out at a temperature in the range of 30 to 70°C.

(乾燥工程)
前記洗浄物を乾燥して多孔質凝集体を得る。
本発明の製造方法において、上記の洗浄工程を行った場合には、引き続き本工程を行うことができる。すなわち、数十質量%程度のイソプロピルアルコールの水溶液に分散している洗浄物を濾別し、溶媒を除去(乾燥)する。乾燥する際の温度は、溶媒の沸点以上で、150℃以下であることが好ましく、圧力は常圧ないし減圧下で行うことが好ましい。
(drying process)
The washed material is dried to obtain a porous aggregate.
In the manufacturing method of the present invention, when the above-mentioned washing step is performed, this step can be performed subsequently. That is, the washed material dispersed in an aqueous solution of about several tens of mass % of isopropyl alcohol is filtered and the solvent is removed (drying). The temperature during drying is preferably higher than the boiling point of the solvent and lower than 150° C., and the pressure is preferably normal pressure to reduced pressure.

以下に、本発明を具体的に説明するための実施例を示す。ただし本発明はこれらの実施例のみに制限されるものではない。 Examples for specifically explaining the present invention are shown below. However, the present invention is not limited to these examples.

<評価方法>
製造した多孔質凝集体に対して、以下の項目について評価を行った。
<Evaluation method>
The produced porous aggregates were evaluated on the following items.

(SEM画像解析による平均円形度、円相当径の測定)
まず、走査型電子顕微鏡(SEM:株式会社日立ハイテクノロジーズ社製、SU-3500)を用いて、二次電子検出、低加速電圧(20kV)、倍率270倍で観察したSEM像を得る。得られたSEMに対して、画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製、WINROOF2018)を用いて画像解析を行い、平均円形度、円相当径を算出する。
平均円形度は、1500~2000個の粒子について、下記式(1)によって定義される値C(円形度)を求め、相加平均値として出した値である。
C=4πS/L (1)
[式(1)において、Sは当該粒子が画像中に占める面積(投影面積)を表す。Lは画像中における当該粒子の外周部の長さ(周囲長)を表す。]
円相当径は、1500~2000個の粒子個々が画像中に占める面積S(投影面積)と同等の円の直径を評価した粒度分布から、個数基準の累積50%径とする。なおこの際、一個の凝集粒子を形成している粒子群は1粒子として計数する。
(Measurement of average circularity and circle equivalent diameter by SEM image analysis)
First, a SEM image is obtained using a scanning electron microscope (SEM: SU-3500, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) with secondary electron detection, low acceleration voltage (20 kV), and 270x magnification. Image analysis is performed on the obtained SEM using image analysis software (WINROOF2018, manufactured by Mitani Shoji Co., Ltd.), and the average circularity and equivalent circle diameter are calculated.
The average circularity is a value obtained by calculating the value C (circularity) defined by the following formula (1) for 1,500 to 2,000 particles and calculating the arithmetic average value.
C=4πS/L 2 (1)
[In formula (1), S represents the area (projected area) that the particle occupies in the image. L represents the length of the outer periphery (perimeter length) of the particle in the image. ]
The equivalent circle diameter is the cumulative 50% diameter based on the number of particles, based on the particle size distribution that evaluates the diameter of a circle equivalent to the area S (projected area) occupied by 1,500 to 2,000 individual particles in the image. At this time, a particle group forming one aggregated particle is counted as one particle.

(比表面積、細孔容積、細孔径の最頻値の測定)
比表面積、細孔容積、及び細孔径の最頻値の測定は、比表面積/細孔分布測定装置(日本ベル株式会社製、BELSORP-mini)により行った。測定の前処理として、測定対象となるサンプルを、1kPa以下の真空下において、150℃の温度で2時間以上乾燥させた。その後、液体窒素温度における窒素の吸着側のみの吸着等温線を取得した。その後、BET法、BJH法により解析を行った。細孔径の最頻値は、細孔径の対数による累積細孔容積(体積分布曲線)が最頻のピーク値をとる細孔径の値である。
(Measurement of the mode of specific surface area, pore volume, and pore diameter)
The mode values of the specific surface area, pore volume, and pore diameter were measured using a specific surface area/pore distribution measuring device (BELSORP-mini, manufactured by Bell Japan Co., Ltd.). As pretreatment for measurement, the sample to be measured was dried at a temperature of 150° C. for 2 hours or more under a vacuum of 1 kPa or less. Thereafter, an adsorption isotherm only on the nitrogen adsorption side at liquid nitrogen temperature was obtained. Thereafter, analysis was performed using the BET method and the BJH method. The mode of the pore diameter is the value of the pore diameter at which the cumulative pore volume (volume distribution curve) based on the logarithm of the pore diameter takes the most frequent peak value.

(平均圧壊強度)
平均圧壊強度の測定は前述の定義に従って、微小圧縮試験機(島津製作所製、MCT-W510-J)により行った。なお、測定は、試験力9.81mN、負荷速度9.81mN/sec、負荷保持時間0secの条件で行った。また、測定には直径200μmの圧子を使用した。
(Average crushing strength)
The average crushing strength was measured using a micro compression tester (manufactured by Shimadzu Corporation, MCT-W510-J) according to the above definition. Note that the measurement was performed under the conditions of a test force of 9.81 mN, a loading rate of 9.81 mN/sec, and a load holding time of 0 sec. Further, an indenter with a diameter of 200 μm was used for the measurement.

<実施例1>
(分散工程)
レオロシールQS-30(株式会社トクヤマ製、比表面積300±30m/g、平均一次粒子径7nm、SiO純度>99.9%、Cl<50ppm、Fe<20ppm、Al<20ppm)2.0gにデカン40gを添加し、粉状態の粒子がなくなるまで薬匙で撹拌してクリーム状の分散液を得た。
(抽出工程)
上記分散液に9.38質量%、pH13.0のアンモニア水(富士フィルム和光純薬社製の25質量%アンモニア水から希釈して作ったもの)16.0gを添加した後、ホモジナイザー(IKA製、T25BS1)を用いて、7000回転/分の条件で30秒撹拌することにより、混合液を得た。
(乳化工程)
ソルビタンモノオレート(花王株式会社製、レオドールSP-010V)0.3gを分散した3gのデカンを一気に添加し、前工程のままホモジナイザーを用いて、7000回転/分の条件で15秒撹拌することにより、W/Oエマルションを得た。
(凝集工程)
2-プロパノール(富士フィルム和光純薬社製)40gに前工程で得たW/Oエマルションを直ちに添加しながら磁力撹拌子で攪拌した。その後、静置することによりO相を上層、凝集物を含むW相を下層とする2層に分離した。
(固液分離、洗浄工程)
得られた凝集物を吸引濾過機によりW相から濾別し、そのまま吸引しながらデカン、水、2-プロパノールを用いてそれぞれ洗浄し、洗浄物を得た。
(乾燥工程)
得られた洗浄物をビーカーに移し、120℃の条件で3時間、真空乾燥器により乾燥した。このようにして得られた多孔質凝集体の物性を表1に示す。
<Example 1>
(Dispersion process)
Rheolo Seal QS-30 (manufactured by Tokuyama Co., Ltd., specific surface area 300 ± 30 m 2 /g, average primary particle size 7 nm, SiO 2 purity >99.9%, Cl < 50 ppm, Fe < 20 ppm, Al < 20 ppm) to 2.0 g 40 g of decane was added and stirred with a spoon until there were no powder particles left, to obtain a creamy dispersion.
(Extraction process)
After adding 16.0 g of 9.38% by mass, pH 13.0 ammonia water (made by diluting 25% by mass ammonia water manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to the above dispersion, a homogenizer (manufactured by IKA) was added. , T25BS1) at 7000 rpm for 30 seconds to obtain a mixed solution.
(Emulsification process)
By adding 3 g of decane in which 0.3 g of sorbitan monooleate (manufactured by Kao Corporation, Rheodor SP-010V) was dispersed at once, and stirring for 15 seconds at 7000 rpm using a homogenizer as in the previous step. , a W/O emulsion was obtained.
(Agglomeration process)
The W/O emulsion obtained in the previous step was immediately added to 40 g of 2-propanol (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and stirred with a magnetic stirrer. Thereafter, by allowing the mixture to stand still, it was separated into two layers: an upper layer consisting of an O phase and a lower layer containing a W phase containing aggregates.
(solid-liquid separation, washing process)
The resulting aggregate was filtered from the W phase using a suction filter, and washed with decane, water, and 2-propanol while suctioning as it was, to obtain a washed product.
(drying process)
The obtained washed product was transferred to a beaker and dried in a vacuum dryer at 120° C. for 3 hours. Table 1 shows the physical properties of the porous aggregate thus obtained.

<実施例2>
分散工程において、レオロシールQS-30を3.0g用いた。また、凝集工程の次、固液分離工程の前に、上層がO相、下層が凝集物を含むW相の二層液を70℃下において20分間静置した。それ以外は、実施例1と同様に操作を行った。得られた多孔質凝集体の物性を表1に示す(以下同様)。
<Example 2>
In the dispersion step, 3.0 g of Rheolosil QS-30 was used. Further, after the aggregation step and before the solid-liquid separation step, the two-layer liquid with the upper layer being the O phase and the lower layer being the W phase containing aggregates was allowed to stand at 70° C. for 20 minutes. Other than that, the operation was performed in the same manner as in Example 1. The physical properties of the obtained porous aggregate are shown in Table 1 (the same applies below).

<実施例3>
凝集工程の次、固液分離工程の前に、上層がO相、下層が凝集物を含むW相の二層液を70℃下において75分静置した。それ以外は、実施例3と同様に操作を行った。
<Example 3>
After the aggregation step and before the solid-liquid separation step, the two-layer liquid with the upper layer being the O phase and the lower layer being the W phase containing the aggregates was allowed to stand at 70° C. for 75 minutes. Other than that, the operation was performed in the same manner as in Example 3.

<実施例4>
分散工程において、レオロシールQS-102(株式会社トクヤマ製、比表面積200±20m/g、平均一次粒子径12nm、SiO純度>99.9%、Cl<50ppm、Fe<20ppm、Al<20ppm)を4.0g用いた。それ以外は、実施例1と同様に操作を行った。
<Example 4>
In the dispersion process, Rheolo Seal QS-102 (manufactured by Tokuyama Co., Ltd., specific surface area 200 ± 20 m 2 /g, average primary particle diameter 12 nm, SiO 2 purity >99.9%, Cl < 50 ppm, Fe < 20 ppm, Al < 20 ppm) was used. 4.0g of was used. Other than that, the operation was performed in the same manner as in Example 1.

<比較例1>
(分散工程)
レオロシールQS-304.0gにデカン40gを添加し、粉状態の粒子がなくなるまで薬匙で撹拌してクリーム状の分散液を得た。
(抽出工程)
上記分散液に9.38質量%、pH13.0のアンモニア水16.0gを添加した後、ホモジナイザーを用いて、7000回転/分の条件で30秒撹拌することにより、混合液を得た。
(乳化工程)
ソルビタンモノオレート0.3gを分散した3gのデカンを一気に添加し、前工程のままホモジナイザーを用いて、7000回転/分の条件で15秒撹拌することにより、W/Oエマルションを得た。
(凝集工程)
得られたW/Oエマルションを浅いトレーに移し、150℃の条件で2時間、真空乾燥器により乾燥した凝集物を得た。
(固液分離、洗浄工程)
得られた凝集物を2-プロパノール40gに攪拌しながら30分間分散した。その後、吸引濾過機により溶媒から濾別し、そのまま吸引しながらデカン、水、2-プロパノールを用いてそれぞれ洗浄し、洗浄物を得た。
(乾燥工程)
得られた洗浄物をビーカーに移し、150℃の条件で3時間、真空乾燥器により乾燥した。
<Comparative example 1>
(Dispersion process)
40 g of decane was added to 4.0 g of Rheolosil QS-30, and the mixture was stirred with a spoon until there were no powder particles left, to obtain a creamy dispersion.
(Extraction process)
After adding 16.0 g of aqueous ammonia of 9.38% by mass and pH 13.0 to the above dispersion, the mixture was stirred for 30 seconds at 7000 rpm using a homogenizer to obtain a mixed solution.
(Emulsification process)
A W/O emulsion was obtained by adding 3 g of decane in which 0.3 g of sorbitan monooleate was dispersed all at once, and stirring the mixture for 15 seconds at 7000 rpm using the same homogenizer as in the previous step.
(Agglomeration process)
The obtained W/O emulsion was transferred to a shallow tray and dried in a vacuum dryer at 150° C. for 2 hours to obtain an aggregate.
(solid-liquid separation, washing process)
The resulting aggregate was dispersed in 40 g of 2-propanol for 30 minutes with stirring. Thereafter, the solvent was filtered off using a suction filter, and while the solvent was being suctioned, the product was washed with decane, water, and 2-propanol, respectively, to obtain a washed product.
(drying process)
The obtained washed product was transferred to a beaker and dried in a vacuum dryer at 150° C. for 3 hours.

<比較例2>
分散工程、抽出工程は実施例2と同様に操作を行い、抽出工程において、0.12質量%、pH11.8のアンモニア水21.2gを用いた。W相が早く増粘し、混合液が得られなかった。それ以降は実施不可となった。
<Comparative example 2>
The dispersion step and the extraction step were performed in the same manner as in Example 2, and in the extraction step, 21.2 g of ammonia water having a concentration of 0.12% by mass and a pH of 11.8 was used. The W phase thickened quickly and a mixed liquid could not be obtained. After that, it became impossible to implement.

<比較例3>
(分散液調製工程)
尿素6.65gを溶解させたイオン交換水200mlに、レオロシールQS-30をホモジナイザーで攪拌しながら66g添加し、フュームドシリカを予備分散した後に、超音波ホモジナイザー(BRANSON製、Sonifier SFX250)を使用して微分散することで、フュームドシリカ分散液を得た。なお、分散液調製工程は、10℃に冷却したチラー中で行った。
(W/Oエマルション調製工程)
上記方法で調整したフュームドシリカ分散液から65.5gを分取し、ソルビタンモノオレート0.75gを分散した129gのデカンを添加した後、ホモジナイザーを用いて、8600回転/分の条件で3分間攪拌することにより、W/Oエマルションを得た。
(ゲル化工程)
得られたW/Oエマルションを翼径60mm、翼幅20mm、斜角45度の4枚パドル翼を用い、300rpmの条件で撹拌しながら、80℃のウォーターバスで3時間保持することにより、ゲル化を行った。
(ゲル化体回収工程)
イソプロピルアルコール77gと水52gを加えて70℃で30分間保持しながら攪拌羽で攪拌した。その後、静置することによりO相を上層、W相を下層とする2層に分離した。
ついでデカンテーションにより、O相とW相を分離し、W相を回収した。
得られたゲル化体を吸引濾過機によりW相から濾別した。回収したゲル化体を150℃の条件で12時間、真空乾燥器により乾燥した。
<Comparative example 3>
(Dispersion liquid preparation process)
To 200 ml of ion-exchanged water in which 6.65 g of urea was dissolved, 66 g of Rheolosil QS-30 was added while stirring with a homogenizer, and after predispersing the fumed silica, an ultrasonic homogenizer (manufactured by BRANSON, Sonifier SFX250) was used. A fumed silica dispersion liquid was obtained by finely dispersing the mixture. Note that the dispersion liquid preparation step was performed in a chiller cooled to 10°C.
(W/O emulsion preparation process)
65.5g was taken from the fumed silica dispersion prepared in the above method, 129g of decane in which 0.75g of sorbitan monooleate was dispersed was added, and then using a homogenizer at 8600 rpm for 3 minutes. By stirring, a W/O emulsion was obtained.
(gelation process)
The obtained W/O emulsion was stirred at 300 rpm using four paddle blades with a blade diameter of 60 mm, a blade width of 20 mm, and an oblique angle of 45 degrees, and was kept in a water bath at 80°C for 3 hours to form a gel. .
(Gel collection process)
77 g of isopropyl alcohol and 52 g of water were added and stirred with a stirring blade while maintaining the temperature at 70° C. for 30 minutes. Thereafter, by allowing the mixture to stand still, it was separated into two layers, the O phase as an upper layer and the W phase as a lower layer.
Then, the O phase and the W phase were separated by decantation, and the W phase was recovered.
The obtained gelled product was filtered from the W phase using a suction filter. The recovered gelled product was dried in a vacuum dryer at 150° C. for 12 hours.

Figure 2023150589000001
Figure 2023150589000001

Claims (16)

金属酸化物からなる多孔質凝集体であって、
下記の(1)~(3)を満たすことを特徴とする多孔質凝集体。
(1)平均圧壊強度Csが0.02~1MPa
(2)平均円形度が0.5以上
(3)円相当径(D50)が1~100μm
A porous aggregate made of metal oxide,
A porous aggregate characterized by satisfying the following (1) to (3).
(1) Average crushing strength Cs is 0.02 to 1 MPa
(2) Average circularity is 0.5 or more (3) Circle equivalent diameter (D50) is 1 to 100 μm
細孔径の最頻値が5~50nmであることを特徴とする請求項1に記載の多孔質凝集体。 The porous aggregate according to claim 1, wherein the mode of the pore diameter is 5 to 50 nm. 細孔容積が0.5~5ml/gであることを特徴とする請求項1または2に記載の多孔質凝集体。 The porous aggregate according to claim 1 or 2, characterized in that the pore volume is 0.5 to 5 ml/g. 比表面積が50~800m/gであることを特徴とする請求項1~3に記載の多孔質凝集体。 The porous aggregate according to claim 1, having a specific surface area of 50 to 800 m 2 /g. 請求項1~4のいずれか1項に記載の多孔質凝集体を含む研磨剤。 An abrasive comprising the porous aggregate according to any one of claims 1 to 4. 請求項1~4のいずれか1項に記載の多孔質凝集体を含む化粧料。 A cosmetic comprising the porous aggregate according to any one of claims 1 to 4. 請求項1~4のいずれか1項に記載の多孔質凝集体を含む薬物担体。 A drug carrier comprising the porous aggregate according to any one of claims 1 to 4. 請求項1~4のいずれか1項に記載の多孔質凝集体からなるクロマトグラフィー担体。 A chromatography carrier comprising the porous aggregate according to any one of claims 1 to 4. 請求項1~4のいずれか1項に記載の多孔質凝集体を含む樹脂組成物。 A resin composition comprising the porous aggregate according to any one of claims 1 to 4. 金属酸化物粒子と疎水性溶媒とを混合して分散液を得る分散工程と、
前記分散液と、pHが12以上であり1~30質量%のアンモニアを含むアンモニア水を、前記疎水性溶媒1重量部に対してアンモニア水0.1~1重量部の割合で混合して、前記金属酸化物粒子を前記疎水性溶媒から前記アンモニア水に抽出し、上層の疎水性溶媒と下層の金属酸化物粒子を含むアンモニア水溶液とからなる混合液を得る抽出工程と、
前記混合液に界面活性剤を添加してW/Oエマルションを調製する乳化工程と、
前記W/Oエマルションを、W/Oエマルション1重量部に対して0.5~5重量部であるとともに、炭素数が4以下のアルコールに供給して、上層のO相と下層のW相とし、該W相中に水に不溶な凝集物を生成せしめる凝集工程と、
固液分離して該凝集物を得る固液分離工程と、
前記凝集物を洗浄して界面活性剤が除去された洗浄物を得る洗浄工程と、
前記洗浄物を乾燥して多孔質凝集体を得る乾燥工程と、
を含むことを特徴とする多孔質凝集体の製造方法。
a dispersion step of mixing metal oxide particles and a hydrophobic solvent to obtain a dispersion;
Mixing the dispersion liquid and ammonia water having a pH of 12 or more and containing 1 to 30% by weight of ammonia at a ratio of 0.1 to 1 part by weight of ammonia water to 1 part by weight of the hydrophobic solvent, an extraction step of extracting the metal oxide particles from the hydrophobic solvent into the ammonia water to obtain a mixed solution consisting of an upper layer of the hydrophobic solvent and a lower layer of the ammonia aqueous solution containing the metal oxide particles;
an emulsification step of adding a surfactant to the mixed liquid to prepare a W/O emulsion;
The W/O emulsion is supplied to an alcohol containing 0.5 to 5 parts by weight based on 1 part by weight of the W/O emulsion and having a carbon number of 4 or less to form an upper O phase and a lower W phase. , a coagulation step of producing water-insoluble aggregates in the W phase;
a solid-liquid separation step to obtain the aggregate through solid-liquid separation;
a washing step of washing the aggregate to obtain a washed product from which the surfactant has been removed;
a drying step of drying the washed material to obtain a porous aggregate;
A method for producing a porous aggregate, comprising:
前記凝集工程と前記固液分離工程との間に、前記W相を10~90℃に加熱して前記凝集物を熟成する熟成工程とを含む請求項10に記載の多孔質凝集体の製造方法。 The method for producing a porous aggregate according to claim 10, comprising, between the aggregation step and the solid-liquid separation step, an aging step of heating the W phase to 10 to 90° C. to age the aggregate. . 前記疎水性溶媒は、20℃の水に対する溶解度が20g/L以下である請求項10または11に記載の多孔質凝集体の製造方法。 The method for producing a porous aggregate according to claim 10 or 11, wherein the hydrophobic solvent has a solubility in water at 20°C of 20 g/L or less. 前記抽出工程において、前記混合液中の金属酸化物の濃度は、2~10質量%であることを特徴する請求項10~12のいずれか1項に記載の多孔質凝集体の製造方法。 The method for producing a porous aggregate according to any one of claims 10 to 12, wherein in the extraction step, the concentration of the metal oxide in the mixed liquid is 2 to 10% by mass. 前記抽出工程において、疎水性溶媒中の金属酸化物粒子の濃度が2質量%以下となるまで撹拌して混合する請求項10~13のいずれか1項に記載の多孔質凝集体の製造方法。 The method for producing a porous aggregate according to any one of claims 10 to 13, wherein in the extraction step, the metal oxide particles in the hydrophobic solvent are mixed by stirring until the concentration becomes 2% by mass or less. 前記洗浄工程において、水、疎水性溶媒および炭素数が4以下であるアルコールから選ばれる少なくとも一つの洗浄液によって洗浄する請求項10~14のいずれか1項に記載の多孔質凝集体の製造方法。 The method for producing a porous aggregate according to any one of claims 10 to 14, wherein in the cleaning step, the porous aggregate is cleaned with at least one cleaning liquid selected from water, a hydrophobic solvent, and an alcohol having 4 or less carbon atoms. 前記固液分離工程おいて、固液分離はろ過又は遠心分離によって行う請求項10~15のいずれか1に記載の多孔質凝集体の製造方法。 The method for producing a porous aggregate according to any one of claims 10 to 15, wherein in the solid-liquid separation step, solid-liquid separation is performed by filtration or centrifugation.
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