JP5120112B2 - Method for producing zinc oxide fine particles and method for producing dispersion using zinc oxide fine particles obtained by the method - Google Patents

Method for producing zinc oxide fine particles and method for producing dispersion using zinc oxide fine particles obtained by the method Download PDF

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本発明は、高い生産性で結晶性が高く、優れた分散性を有する酸化亜鉛微粒子を製造する方法並びに該方法により得られた酸化亜鉛微粒子を用いた分散体の製造方法等に関するものである。 The present invention relates to a method for producing zinc oxide fine particles having high productivity, high crystallinity, and excellent dispersibility, a method for producing a dispersion using the zinc oxide fine particles obtained by the method, and the like .

通常、湿式法で得られる酸化亜鉛微粒子は結晶性が低く、欠陥が多いことから、緑色発光体材料として用いられてきた。   Usually, zinc oxide fine particles obtained by a wet method have been used as a green light emitting material because of low crystallinity and many defects.

一方で、緑色の発光を消失させた紫外線光源や紫外線レーザーなどに応用できる、紫外領域に優勢な発光波長を持ち、結晶性の高い酸化亜鉛微粒子やこの結晶性の高い酸化亜鉛微粒子が分散した分散体が求められている。現在、分散性に優れた酸化亜鉛微粒子の製造方法としては、以下の技術が知られている。   On the other hand, it can be applied to ultraviolet light sources and ultraviolet lasers that have lost the green light emission, and has a dominant emission wavelength in the ultraviolet region, and is a dispersion of highly crystalline zinc oxide particles and highly crystalline zinc oxide particles dispersed The body is sought. Currently, the following techniques are known as methods for producing fine zinc oxide particles having excellent dispersibility.

酸化亜鉛の水性スラリーに炭酸アルカリ塩を反応させて塩基性炭酸亜鉛を得る工程、該塩基性炭酸亜鉛を加熱熟成する工程、得られる熟成液に、IIIB族元素、IVB族元素及びFeよりなる群から選択される少なくとも1種の元素の水溶液塩を混合して再熟成する工程、該熟成物を脱水し乾燥する工程、得られる乾燥物を焼成する工程、該焼成物を解砕する工程を順次実施することを特徴とする導電性酸化亜鉛粉末の製法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。この特許文献1では、焼成を300℃以上、600℃以下の温度で行うことが記載され、具体的な実施例では、400℃で焼成を行っている。上記製造方法により、優れた分散性と導電性付与特性を備えた導電性酸化亜鉛粉末を提供することができる。   A step of reacting an alkali carbonate with an aqueous zinc oxide slurry to obtain basic zinc carbonate, a step of heating and aging the basic zinc carbonate, and a group of IIIB element, IVB group element and Fe in the resulting aging solution A step of mixing and re-ripening an aqueous salt of at least one element selected from the following: a step of dehydrating and drying the aged product, a step of firing the resulting dried product, and a step of crushing the fired product A method for producing a conductive zinc oxide powder, which is characterized in that it is carried out, is disclosed (for example, see Patent Document 1). This Patent Document 1 describes that firing is performed at a temperature of 300 ° C. or more and 600 ° C. or less. In a specific example, firing is performed at 400 ° C. By the said manufacturing method, the electroconductive zinc oxide powder provided with the outstanding dispersibility and electroconductivity provision characteristic can be provided.

また、少なくとも1種のアルコール又はアルコール/水混合物中での塩基性加水分解による酸化亜鉛ゲルの製造方法であって、加水分解中に最初に生成する沈殿を、酸化亜鉛が完全に綿状の塊になるまで熟成させ、次いでこの沈殿を濃縮してゲルとし、そして上澄み相から分離することを特徴とする方法が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。この特許文献2では、塩基性加水分解に使用する塩基として、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムが挙げられている。上記方法により、UV−A領域においても強いUV吸収を示し、散乱が最小になる優れた分散特性をも合わせて持つナノサイズ酸化亜鉛を提供することができる。
国際公開第2004/058645号パンフレット(請求の範囲2、第3頁24〜25行目、第16頁11〜14行目、第23頁14行目〜第26頁3行目) 特表2002−537219号公報(請求項3、[0015]、[0025])
A method for producing a zinc oxide gel by basic hydrolysis in at least one alcohol or alcohol / water mixture, wherein the zinc oxide is a completely flocculent mass that precipitates initially formed during hydrolysis. A method is disclosed in which the mixture is aged until the mixture is concentrated, and then the precipitate is concentrated to a gel and separated from the supernatant phase (see, for example, Patent Document 2). In this patent document 2, sodium hydroxide and potassium hydroxide are mentioned as a base used for basic hydrolysis. By the above method, it is possible to provide nano-sized zinc oxide that exhibits strong UV absorption even in the UV-A region and also has excellent dispersion characteristics that minimize scattering.
International Publication No. 2004/058645 (Claim 2, page 3, lines 24-25, page 16, lines 11-14, page 23, lines 14-26, line 3) Japanese translation of PCT publication No. 2002-537219 (Claim 3, [0015], [0025])

しかしながら、上記特許文献1に示される方法では、多段階工程を経なければならず、また、400℃のような高温で焼成する必要があった。更に、高温焼成で焼結した粉体の分散性を向上させるために、焼成物を解砕する工程が必要となるため、生産性が低い問題があった。   However, in the method disclosed in Patent Document 1, it is necessary to go through a multi-step process, and it is necessary to fire at a high temperature such as 400 ° C. Furthermore, in order to improve the dispersibility of the powder sintered by high-temperature firing, a step of crushing the fired product is required, which has a problem of low productivity.

また、上記特許文献2に示される方法では、アルコール中で塩基によって加水分解することによって酸化亜鉛微粒子を得るため、酸化亜鉛微粒子を得る際に焼成工程を省略することはできるが、塩基による加水分解の段階で、アルカリ金属が混入してしまうため、より多くの洗浄工程が必要となり、また、最終的に得られた酸化亜鉛微粒子中にアルカリ金属が不純物として混入する原因となっていた。また、この方法により得られる酸化亜鉛ナノ粒子の結晶性は比較的低いものであった。   Moreover, in the method shown in the above-mentioned Patent Document 2, since the zinc oxide fine particles are obtained by hydrolysis with a base in alcohol, the baking step can be omitted when obtaining the zinc oxide fine particles. At this stage, the alkali metal is mixed in, so that more cleaning steps are required, and the alkali metal is mixed as an impurity in the finally obtained zinc oxide fine particles. Moreover, the crystallinity of the zinc oxide nanoparticles obtained by this method was relatively low.

本発明の第1の目的は、多段階工程を経ることなく、高い生産性でアルカリフリーの酸化亜鉛微粒子を得ることができる、酸化亜鉛微粒子の製造方法を提供することにある。   A first object of the present invention is to provide a method for producing zinc oxide fine particles, which can obtain alkali-free zinc oxide fine particles with high productivity without going through a multi-step process.

本発明の第2の目的は、結晶性が高く、紫外領域に優勢な発光波長を持ち、優れた分散性を有する酸化亜鉛微粒子を得ることができる、酸化亜鉛微粒子の製造方法を提供することにある。   A second object of the present invention is to provide a method for producing zinc oxide fine particles, which can obtain zinc oxide fine particles having high crystallinity, having a light emission wavelength dominant in the ultraviolet region, and having excellent dispersibility. is there.

本発明の第3の目的は、微粒子の形状を所望の形状に制御することが可能な酸化亜鉛微粒子の製造方法を提供することにある。   A third object of the present invention is to provide a method for producing zinc oxide fine particles capable of controlling the shape of the fine particles to a desired shape.

本発明の第4の目的は、結晶性が高く、紫外領域に優勢な発光波長を持ち、分散性に優れた酸化亜鉛微粒子、分散体、紫外線光源、紫外線レーザーの製造方法を提供することにある。 A fourth object of the present invention is to provide a method for producing zinc oxide fine particles, a dispersion, an ultraviolet light source, and an ultraviolet laser having high crystallinity, a dominant emission wavelength in the ultraviolet region, and excellent dispersibility. .

請求項1に係る発明は、亜鉛化合物と酢酸とグリコールとを混合して混合液を調製し、調製した混合液にマイクロ波を照射し50〜200℃の温度で保持することにより、平均粒径が200nm以下であり、X線回折により測定したとき、測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークの半値幅が0.5度以下の酸化亜鉛微粒子を生成させることを特徴とする酸化亜鉛微粒子の製造方法である。 The invention according to claim 1 prepares a mixed solution by mixing a zinc compound, acetic acid and glycol, and irradiates the prepared mixed solution with microwaves and holds it at a temperature of 50 to 200 ° C. Zinc oxide fine particles characterized in that, when measured by X-ray diffraction, zinc oxide fine particles having a maximum peak half-value width of 0.5 degrees or less are measured when measured by X-ray diffraction It is a manufacturing method.

請求項1に係る発明では、製造原料としてグリコールを使用することによって、調製した混合物を1ポットでマイクロ波を照射するのみで、多段階工程を経ることなく、非常に高い生産性で酸化亜鉛微粒子を生成することができる。また、マイクロ波を照射して加熱保持するため、オイルバス等の熱伝導による外部加熱方法に比べて短時間で効率よく反応を進めることができる。製造原料にはアルカリ金属を使用していないため、アルカリフリーの酸化亜鉛微粒子を得ることができる。また、X線回折パターンにおける最大ピークの半値幅が0.5度以下であれば、結晶性が高く、紫外領域に優勢な発光波長を持ち、優れた分散性を有する微粒子が得られていることが確認できる。 In the invention according to claim 1, by using glycol as a manufacturing raw material, the prepared mixture can be irradiated with microwaves in one pot, and the zinc oxide fine particles can be produced with very high productivity without passing through a multi-step process. Can be generated. In addition, since the microwaves are irradiated and held by heating, the reaction can proceed efficiently in a short time compared to an external heating method using heat conduction such as an oil bath. Since no alkali metal is used as the production raw material, alkali-free zinc oxide fine particles can be obtained. In addition, if the half width of the maximum peak in the X-ray diffraction pattern is 0.5 degrees or less, fine particles having high crystallinity, a dominant emission wavelength in the ultraviolet region, and excellent dispersibility are obtained. Can be confirmed.

請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明であって、原料として使用する亜鉛化合物が、粒径がサブミクロン以上50μm以下の酸化亜鉛の粗粒子である酸化亜鉛微粒子の製造方法である。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the zinc compound used as a raw material is a method for producing zinc oxide fine particles which are coarse particles of zinc oxide having a particle size of submicron or more and 50 μm or less. .

請求項2に係る発明では、粒径がサブミクロン以上50μm以下の酸化亜鉛の粗粒子は、安価に入手できるため、原料として使用する亜鉛化合物として好適である。   In the invention according to claim 2, coarse particles of zinc oxide having a particle size of submicron or more and 50 μm or less are suitable for a zinc compound used as a raw material because they can be obtained at low cost.

請求項3に係る発明は、請求項1に係る発明であって、原料として使用する亜鉛化合物が、酢酸亜鉛である酸化亜鉛微粒子の製造方法である。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the zinc compound used as a raw material is zinc acetate fine particles.

請求項3に係る発明では、酢酸亜鉛は、安価に入手でき、取扱いが容易な点で、原料として使用する亜鉛化合物として好適である。   In the invention which concerns on Claim 3, zinc acetate is suitable as a zinc compound used as a raw material at the point which can be obtained cheaply and is easy to handle.

請求項4に係る発明は、請求項1に係る発明であって、原料として使用するグリコールが、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、1,3−ブタンジオール又はトリエチレングリコールである酸化亜鉛微粒子の製造方法である。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1, wherein the glycol used as a raw material is ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, diethylene glycol, 1,3-butanediol, or triethylene glycol. This is a method for producing zinc oxide fine particles.

請求項4に係る発明では、上記種類のグリコール化合物は、得られる酸化亜鉛微粒子の形状を粒状、鱗片状、棒状、多角形状など様々な形状に制御できるため、原料として使用するグリコールとして好適である。   In the invention according to claim 4, the glycol compound of the above type is suitable as a glycol used as a raw material because the shape of the obtained zinc oxide fine particles can be controlled to various shapes such as granular, scale-like, rod-like, and polygonal. .

請求項5に係る発明は、請求項1ないし4いずれか1項に係る発明であって、マイクロ波の周波数が、890〜940MHz、2400〜2500MHz又は5725〜5875MHzの範囲内の周波数である酸化亜鉛微粒子の製造方法である。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the microwave frequency is a frequency within a range of 890 to 940 MHz, 2400 to 2500 MHz, or 5725 to 5875 MHz. This is a method for producing fine particles.

請求項6に係る発明は、請求項1ないし5いずれか1項に係る発明であって、マイクロ波照射による加熱の保持温度までの昇温時間が0.5〜20分である酸化亜鉛微粒子の製造方法である。   The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the zinc oxide fine particles are heated for 0.5 to 20 minutes up to the holding temperature of heating by microwave irradiation. It is a manufacturing method.

請求項7に係る発明は、請求項1ないし6いずれか1項に係る発明であって、マイクロ波照射による加熱保持時間が、1〜60分である酸化亜鉛微粒子の製造方法である。   The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the heating and holding time by microwave irradiation is 1 to 60 minutes.

請求項に係る発明は、請求項1ないしいずれか1項に係る発明であって、生成させた酸化亜鉛微粒子が球状、針状、板状、多角形状、多角錐状、多角体状及び棒状からなる群より選ばれた少なくとも一つの形状を有する粒子である酸化亜鉛微粒子の製造方法である。 The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 7 , wherein the generated zinc oxide fine particles are spherical, needle-like, plate-like, polygonal, polygonal pyramidal, polygonal and This is a method for producing zinc oxide fine particles which are particles having at least one shape selected from the group consisting of rods.

請求項に係る発明は、請求項1ないしいずれか1項に係る発明であって、生成させた酸化亜鉛微粒子が球状粒子の他に、針状、板状、多角形状、多角錐状、多角体状及び棒状からなる群より選ばれた少なくとも一つの形状を有する粒子を含む、2種類以上の粒子形状から構成される酸化亜鉛微粒子の製造方法である。
請求項10に係る発明は、請求項1ないし9いずれか1項に係る発明であって、上記混合液にマイクロ波を照射した後、得られた反応液を遠心分離して上記反応液から白色沈殿物を分離する工程と、上記分離した白色沈殿物を溶媒に再分散させ、この分散液を遠心分離することにより行う、上記白色沈殿物の洗浄を複数回繰り返す工程と、上記洗浄した白色沈殿物を25〜60℃で真空乾燥する工程とを含む酸化亜鉛微粒子の製造方法である。
The invention according to claim 9 is the invention according to any one of claims 1 to 7 , wherein the generated zinc oxide fine particles are in the form of needles, plates, polygons, polygonal pyramids, in addition to spherical particles. It is a method for producing zinc oxide fine particles composed of two or more types of particle shapes including particles having at least one shape selected from the group consisting of a polygonal shape and a rod shape.
The invention according to claim 10 is the invention according to any one of claims 1 to 9, wherein after the mixture solution is irradiated with microwaves, the reaction solution obtained is centrifuged to obtain a white color from the reaction solution. A step of separating the precipitate, a step of redispersing the separated white precipitate in a solvent, and centrifuging the dispersion, repeating the washing of the white precipitate a plurality of times, and the washed white precipitate And a step of vacuum drying the product at 25 to 60 ° C. to produce zinc oxide fine particles.

請求項11に係る発明は、請求項1ないし10いずれか1項に記載の製造方法により酸化亜鉛微粒子を生成させる工程と、この酸化亜鉛微粒子を分散媒に分散させる工程とを含む分散体の製造方法である。 The invention according to an eleventh aspect is the production of a dispersion comprising a step of producing zinc oxide fine particles by the production method according to any one of claims 1 to 10 and a step of dispersing the zinc oxide fine particles in a dispersion medium. Is the method .

請求項11に係る発明では、上記製造方法により得られた酸化亜鉛微粒子を用いることにより、優れた分散性を有する分散体を得ることができるIn the invention which concerns on Claim 11 , the dispersion which has the outstanding dispersibility can be obtained by using the zinc oxide microparticles | fine-particles obtained by the said manufacturing method .

請求項12に係る発明は、請求項11に係る発明であって、酸化亜鉛微粒子が少なくとも三角錐状と球状の双方の形状を含み、微粒子を構成する全ての形状を100%とするとき、三角錐状の形状が含まれる割合が10〜40%の範囲である分散体の製造方法である。 The invention according to claim 12 is the invention according to claim 11 , wherein the zinc oxide fine particles include at least both a triangular pyramid shape and a spherical shape, and when all the shapes constituting the fine particles are 100%, a triangular shape is obtained. This is a method for producing a dispersion in which the ratio of the conical shape is in the range of 10 to 40%.

請求項13に係る発明は、請求項11に係る発明であって、酸化亜鉛微粒子が少なくともアスペクト比が3〜10の棒状の形状を含み、微粒子を構成する全ての形状を100%とするとき、棒状の形状が含まれる割合が80〜99%の範囲である分散体の製造方法である。 The invention according to claim 13 is the invention according to claim 11 , wherein the zinc oxide fine particles include at least a rod-like shape having an aspect ratio of 3 to 10, and when all the shapes constituting the fine particles are 100%, This is a method for producing a dispersion in which the proportion of the rod-like shape is in the range of 80 to 99%.

請求項14に係る発明は、請求項11ないし13いずれか1項に記載の製造方法により分散体を得る工程と、この分散体を用いて成膜する工程とを含む酸化亜鉛膜の製造方法である。 The invention according to claim 14 is a method for producing a zinc oxide film , comprising a step of obtaining a dispersion by the production method according to any one of claims 11 to 13 and a step of forming a film using the dispersion. is there.

請求項15に係る発明は、請求項14に記載の製造方法により酸化亜鉛膜を得る工程を含む蛍光体の製造方法である。 A fifteenth aspect of the present invention is a phosphor manufacturing method including a step of obtaining a zinc oxide film by the manufacturing method according to the fourteenth aspect .

請求項16に係る発明は、請求項11ないし13いずれか1項に記載の製造方法により酸化亜鉛微粒子分散体を得る工程と、この酸化亜鉛微粒子分散体を紫外線発光体材料として用い紫外線光源を得る工程とを含む紫外線光源の製造方法である。 The invention according to claim 16 includes the steps of obtaining a zinc oxide fine particle dispersion by the production method according to any one of claims 11 to 13, the ultraviolet light source using this zinc oxide nanoparticle dispersion as an ultraviolet light-emitting material A step of obtaining the ultraviolet light source .

請求項17に係る発明は、請求項11ないし13いずれか1項に記載の製造方法により酸化亜鉛微粒子分散体を得る工程と、この酸化亜鉛微粒子分散体を紫外線発光体材料として用い紫外線レーザーを得る工程とを含む紫外線レーザーの製造方法である。 The invention according to claim 17, obtaining a zinc oxide fine particle dispersion by the production method according to any one of claims 11 to 13, an ultraviolet laser using this zinc oxide nanoparticle dispersion as an ultraviolet light-emitting material A process for obtaining an ultraviolet laser .

本発明の酸化亜鉛微粒子の製造方法は、製造原料としてグリコールを使用することによって、調製した混合物を1ポットでマイクロ波を照射することのみで、多段階工程を経ることなく、非常に高い生産性で酸化亜鉛微粒子を得ることができる。また、マイクロ波を照射して加熱保持するため、オイルバス等の熱伝導による外部加熱方法に比べて短時間で効率よく反応を進めることができるので、非常に生産性が高く、かつ小粒径化が可能で、しかも結晶性が高く、紫外領域に優勢な発光波長を持ち、優れた分散性を有する酸化亜鉛微粒子が得られる。また、製造原料にアルカリ金属を使用していないため、アルカリフリーの酸化亜鉛微粒子を得ることができる。   The method for producing fine zinc oxide particles according to the present invention uses glycol as a production raw material, and only irradiates the prepared mixture with microwaves in one pot. Thus, zinc oxide fine particles can be obtained. In addition, since it is heated and held by irradiation with microwaves, the reaction can proceed efficiently in a short time compared to external heating methods using heat conduction such as oil baths, etc., so it is very productive and has a small particle size Zinc oxide fine particles having high dispersibility, high crystallinity, a dominant emission wavelength in the ultraviolet region, and excellent dispersibility can be obtained. In addition, since alkali metal is not used as a production raw material, alkali-free zinc oxide fine particles can be obtained.

次に本発明を実施するための最良の形態を説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described.

本発明の酸化亜鉛微粒子の製造方法は、亜鉛化合物と酢酸とグリコールとを混合して混合液を調製し、調製した混合液にマイクロ波を照射して50〜200℃の温度で保持することにより、平均粒径が200nm以下であり、X線回折により測定したとき、測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークの半値幅が0.5度以下の酸化亜鉛微粒子を生成させることを特徴とする。 In the method for producing zinc oxide fine particles of the present invention, a zinc compound, acetic acid and glycol are mixed to prepare a mixed solution, and the prepared mixed solution is irradiated with microwaves and held at a temperature of 50 to 200 ° C. The average particle size is 200 nm or less , and when measured by X-ray diffraction, zinc oxide fine particles having a maximum peak half-value width of 0.5 degrees or less in the X-ray diffraction pattern obtained by the measurement are generated. To do.

製造原料としてグリコールを使用することによって、調製した混合物を1ポットでマイクロ波を照射することのみで、多段階工程を経ることなく、非常に高い生産性で酸化亜鉛微粒子を得ることができる。オイルバス等の熱伝導による外部加熱方法では、保持温度まで昇温させるのに30〜60分程の時間が掛かっていたのに比べて、本発明ではマイクロ波を照射して加熱するため、0.5〜20分と非常に短時間で効率良く保持温度まで昇温させることが可能である。そのため、外部加熱方法から得られる微粒子と比較して小粒径のものが得られる。また、冷却に要する時間も外部加熱方法と比較して大幅に短く、副生成物の生成を抑えたり、また反応制御、つまり粒径を制御することにおいても好適である。更に、マイクロ波を照射して加熱保持するため、オイルバス等の熱伝導による外部加熱方法に比べて短時間で効率よく反応を進めることができるので、非常に生産性が高く、しかも結晶性が高く、紫外領域に優勢な発光波長を持ち、優れた分散性を有する酸化亜鉛微粒子が得られる。また、製造原料にアルカリ金属を使用していないため、アルカリフリーの酸化亜鉛微粒子を得ることができる。   By using glycol as a production raw material, zinc oxide fine particles can be obtained with very high productivity without passing through a multi-step process only by irradiating the prepared mixture with microwaves in one pot. In the external heating method using heat conduction such as an oil bath, since it takes 30 to 60 minutes to raise the temperature to the holding temperature, the present invention heats by applying microwaves. It is possible to efficiently raise the temperature to the holding temperature in a very short time of 5 to 20 minutes. For this reason, particles having a small particle size can be obtained as compared with fine particles obtained from an external heating method. Further, the time required for cooling is significantly shorter than that of the external heating method, which is suitable for suppressing the production of by-products and controlling the reaction, that is, controlling the particle size. Furthermore, since it is heated and held by irradiating microwaves, the reaction can be carried out efficiently in a short time compared to an external heating method using heat conduction such as an oil bath, so that the productivity is very high and the crystallinity is high. Zinc oxide microparticles having a high emission wavelength dominant in the ultraviolet region and excellent dispersibility can be obtained. In addition, since alkali metal is not used as a production raw material, alkali-free zinc oxide fine particles can be obtained.

製造原料としては、更に水を添加しても良く、添加量を多くすることで生成する酸化亜鉛微粒子の粒径を大きくすることができる等、粒径の制御が水の添加量によって可能である。   As a production raw material, water may be further added, and the particle size can be controlled by the amount of water added, such as the particle size of the zinc oxide fine particles produced can be increased by increasing the amount added. .

亜鉛化合物と酢酸とグリコールとを混合して得られた混合液を加熱保持して酸化亜鉛微粒子を生成させる場合、反応液中においては酸化亜鉛微粒子の表面に酢酸やグリコールが吸着し、酸化亜鉛微粒子同士が凝集しない状態が維持されていると考えられる。その際、グリコールのように、1分子中に2つの水酸基を持つ化合物は、2箇所で酸化亜鉛微粒子表面に吸着するため、吸着状態が非常に安定しているものと予想される。そのため、酸化亜鉛微粒子の結晶成長は、微粒子表面に安定して吸着している酢酸やグリコールによって阻害され、非常に遅い速度で結晶成長が進むこととなるため、結果として、結晶性の高い酸化亜鉛微粒子が生成することになると考えられる。   When a mixture obtained by mixing a zinc compound, acetic acid and glycol is heated to produce zinc oxide fine particles, acetic acid or glycol is adsorbed on the surface of the zinc oxide fine particles in the reaction solution, and the zinc oxide fine particles It is considered that the state in which they do not aggregate is maintained. In that case, since a compound having two hydroxyl groups in one molecule, such as glycol, is adsorbed on the surface of the zinc oxide fine particles at two locations, the adsorption state is expected to be very stable. Therefore, the crystal growth of zinc oxide fine particles is inhibited by acetic acid and glycol stably adsorbed on the surface of the fine particles, and the crystal growth proceeds at a very slow rate. It is thought that fine particles will be generated.

また、生成させた平均粒径が200nm以下の酸化亜鉛微粒子表面には、酢酸やグリコールが安定して表面に吸着しているため、結果的に酸化亜鉛微粒子を溶媒に分散させる際も、非常に安定な分散体になり得る。   In addition, since acetic acid and glycol are stably adsorbed on the surface of the generated zinc oxide fine particles having an average particle diameter of 200 nm or less, it is very difficult to disperse the zinc oxide fine particles in the solvent. It can be a stable dispersion.

また、生成する酸化亜鉛微粒子表面を修飾する添加剤を加えると、更に安定な分散体になり得る。添加剤としては、酸化亜鉛表面を修飾するようなものであれば特に限定されないが、高分子分散剤やSi、Ti、Al系カップリング剤等が特に好ましい。   Further, when an additive for modifying the surface of the generated zinc oxide fine particles is added, a more stable dispersion can be obtained. The additive is not particularly limited as long as it modifies the surface of zinc oxide, but a polymer dispersant, Si, Ti, Al-based coupling agent and the like are particularly preferable.

原料として使用する亜鉛化合物としては、粒径がサブミクロン以上50μm以下の酸化亜鉛の粗粒子が安価に入手できるため、好適である。また、原料として使用する亜鉛化合物としては、酢酸亜鉛が、安価に入手でき、取扱いが容易な点で、好適である。   As a zinc compound used as a raw material, zinc oxide coarse particles having a particle size of submicron or more and 50 μm or less can be obtained at a low cost, and thus are suitable. Moreover, as a zinc compound used as a raw material, zinc acetate is suitable because it can be obtained at a low cost and is easy to handle.

原料として酢酸を使用することとしたのは、酢酸以外の他の有機酸では加熱しても酸化亜鉛微粒子が生成せず、その有機酸からなる亜鉛錯体のままで反応が進まないからである。   The reason for using acetic acid as a raw material is that fine particles of zinc oxide are not formed even when heated with an organic acid other than acetic acid, and the reaction does not proceed with the zinc complex composed of the organic acid.

原料として使用するグリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、ピナコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のアルキレングリコールや、シクロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオール等の脂環式グリコール類や、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノアセテート等のグリコール類のモノエーテル及びモノエステル等の誘導体等が挙げられる。このうち、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、1,3−ブタンジオール又はトリエチレングリコールが特に好ましい。上記種類のグリコール化合物を使用することで、得られる酸化亜鉛微粒子の形状を粒状、鱗片状、棒状、多角形状など様々な形状に制御できる。   As glycols used as raw materials, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6- Alkylene glycols such as hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, pinacol, diethylene glycol, triethylene glycol, cyclopentane-1,2-diol, cyclohexane-1,2-diol, cyclohexane-1 , 4-diol, alicyclic glycols, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, 3-methyl 3-methoxybutanol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, derivatives of such glycols monoethers and monoesters such as ethylene glycol monoacetate, and the like. Among these, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, diethylene glycol, 1,3-butanediol or triethylene glycol is particularly preferable. By using the glycol compound of the above type, the shape of the obtained zinc oxide fine particles can be controlled to various shapes such as a granular shape, a scale shape, a rod shape, and a polygonal shape.

亜鉛化合物と酢酸とグリコールと水との混合割合は、混合物全体を100質量%とするとき、亜鉛化合物の割合が0.1〜20質量%、酢酸の割合が1〜30質量%、グリコールの割合が60〜95質量%及び水の割合が0.1〜5質量%の範囲内となるように調製することが好適である。このうち、混合物全体を100質量%とするとき、亜鉛化合物の割合が0.1〜10質量%、酢酸の割合が5〜20質量%、グリコールの割合が75〜95質量%及び水の割合が0.1〜5質量%の範囲内となるように調製することが特に好ましい。亜鉛化合物の割合を上記0.1〜20質量%の範囲内としたのは、下限値未満であると生産性が悪く、上限値を越えると溶媒であるグリコールに亜鉛化合物が溶解し難くなり、生産性が悪くなるからである。また、酢酸の割合を上記5〜30質量%の範囲内としたのは、下限値未満であると、亜鉛化合物が溶解し難く、上限値を越えると混合液のpHが低くなりすぎて酸化亜鉛が溶けやすくなり、収率が悪くなるからである。更に、水の割合を上記0.1〜5質量%の範囲内としたのは、下限値未満であると、亜鉛化合物が溶解し難くなり生産性が悪く、上限値を越えると生成する酸化亜鉛の粒径が大きくなり過ぎるか或いは反応が進み難くなるからである。   The mixing ratio of the zinc compound, acetic acid, glycol and water is such that when the entire mixture is 100% by mass, the ratio of zinc compound is 0.1 to 20% by mass, the ratio of acetic acid is 1 to 30% by mass, and the ratio of glycol Is preferably prepared so that the proportion of water is in the range of 0.1 to 5% by mass. Among these, when the whole mixture is 100 mass%, the ratio of zinc compound is 0.1 to 10 mass%, the ratio of acetic acid is 5 to 20 mass%, the ratio of glycol is 75 to 95 mass%, and the ratio of water is It is particularly preferable to prepare so as to be in the range of 0.1 to 5% by mass. When the ratio of the zinc compound is within the range of 0.1 to 20% by mass, the productivity is poor when the ratio is less than the lower limit, and when the ratio exceeds the upper limit, the zinc compound is difficult to dissolve in the solvent glycol, This is because productivity deteriorates. The ratio of acetic acid within the range of 5 to 30% by mass is that the zinc compound is difficult to dissolve if it is less than the lower limit, and if the upper limit is exceeded, the pH of the mixed solution becomes too low, and zinc oxide It is because it becomes easy to melt | dissolve and a yield worsens. Furthermore, the water content in the range of 0.1 to 5% by mass is less than the lower limit value, the zinc compound is difficult to dissolve, the productivity is poor, and the zinc oxide produced when the upper limit value is exceeded. This is because the particle size of the particles becomes too large or the reaction becomes difficult to proceed.

亜鉛化合物と酢酸とグリコールと水を混合して得られた混合液の加熱保持温度を50〜200℃としたのは、50℃未満では反応が進行せず、200℃を越えると、多量の副生成物が生じるためである。このうち、好ましい加熱保持温度は100〜180℃である。マイクロ波照射による加熱保持時間は、1〜60分であることが好ましい。マイクロ波照射による加熱保持時間が1分未満では反応が進行し難く、60分を越えると多量の副生成物が発生するか或いは生産性が悪くなるからである。また、このとき照射するマイクロ波は、その周波数が890〜940MHz、2400〜2500MHz又は5725〜5875MHzの範囲内にあることが好ましい。マイクロ波の照射強度は、0.005〜20W/cm3の範囲内であることが好ましい。マイクロ波の照射強度が0.005W/cm3未満では保持温度まで昇温させるのに時間が掛かり過ぎ、20W/cm3を越えると温度が上がりすぎてしまい突沸が起こる等、温度制御が難しくなるからである。 The heating and holding temperature of the mixture obtained by mixing the zinc compound, acetic acid, glycol and water was set to 50 to 200 ° C. The reaction did not proceed at a temperature lower than 50 ° C. This is because a product is formed. Among these, a preferable heating and holding temperature is 100 to 180 ° C. The heating and holding time by microwave irradiation is preferably 1 to 60 minutes. This is because if the heating and holding time by microwave irradiation is less than 1 minute, the reaction hardly proceeds, and if it exceeds 60 minutes, a large amount of by-products are generated or productivity is deteriorated. Moreover, it is preferable that the microwave irradiated at this time has the frequency in the range of 890-940 MHz, 2400-2500 MHz, or 5725-5875 MHz. The microwave irradiation intensity is preferably in the range of 0.005 to 20 W / cm 3 . The irradiation intensity of the microwave is too time consuming to raise the temperature to the holding temperature is less than 0.005 W / cm 3, such as bumping excessively temperature rises exceeds 20W / cm 3 occurs, the temperature control is difficult Because.

本発明の酸化亜鉛微粒子の製造方法について説明する。   A method for producing the zinc oxide fine particles of the present invention will be described.

先ず、フラスコにグリコール、亜鉛化合物を順に投入し、更に酢酸と必要であれば水を添加し、混合して混合液を調製する。また、生成する酸化亜鉛微粒子表面を修飾する添加剤を加えると、更に安定な分散体が得られる。添加剤としては酸化亜鉛表面を修飾するようなものなら特に限定されないが、特に高分子分散剤やSi、Ti、Al系カップリング剤等が好ましい。次いで、調製した混合液を、マグネチックスターラで攪拌し、還流しながらマイクロ波を照射して、0.5〜20分かけて50〜200℃の温度まで昇温させた後、この50〜200℃の温度を保持するように1〜60分間マイクロ波を照射し続ける。50〜200℃に達した時点でフラスコ中の混合液が反応し、反応液中に白色の粒子が析出する。その後は自然放冷する。   First, glycol and a zinc compound are put into a flask in this order, and acetic acid and water if necessary are added and mixed to prepare a mixed solution. Further, when an additive for modifying the surface of the generated zinc oxide fine particles is added, a more stable dispersion can be obtained. The additive is not particularly limited as long as it modifies the surface of zinc oxide, but a polymer dispersant, Si, Ti, Al-based coupling agent and the like are particularly preferable. Next, the prepared liquid mixture was stirred with a magnetic stirrer, irradiated with microwaves while refluxed, and heated to a temperature of 50 to 200 ° C. over 0.5 to 20 minutes. Continue to irradiate microwaves for 1-60 minutes to maintain a temperature of 0C. When the temperature reaches 50 to 200 ° C., the mixed liquid in the flask reacts and white particles are precipitated in the reaction liquid. Then let it cool naturally.

得られた白色反応液はそのままでも非常に安定した酸化亜鉛微粒子分散体として用いることができるが、酸化亜鉛微粒子のみを分取する場合には次のような方法にて分取することができる。先ず、得られた白色反応液を500〜1500Gにて1〜5時間遠心分離することで、反応液から白色沈殿物を分離する。この分離した白色沈殿物には、グリコールや副生成物等が含まれているので、白色沈殿物をエタノール、アセトン又は水等の溶媒に再分散させ、この分散液を遠心分離して、分散液から白色沈殿物を分離する工程を複数回繰り返すことにより、白色沈殿物を洗浄する。次いで、洗浄した白色沈殿物を25〜60℃で真空乾燥することにより、所望の酸化亜鉛微粒子が得られる。このように、多段階工程を経ることがないため、高い生産性で酸化亜鉛微粒子を得ることができる。また、製造原料にアルカリ金属を使用していないため、アルカリフリーの酸化亜鉛微粒子を得ることができる。   The obtained white reaction liquid can be used as a very stable zinc oxide fine particle dispersion as it is, but when only the zinc oxide fine particles are collected, it can be collected by the following method. First, a white precipitate is separated from a reaction liquid by centrifuging the obtained white reaction liquid at 500-1500 G for 1 to 5 hours. Since the separated white precipitate contains glycol and by-products, the white precipitate is redispersed in a solvent such as ethanol, acetone or water, and the dispersion is centrifuged to obtain a dispersion. The white precipitate is washed by repeating the process of separating the white precipitate from a plurality of times. Next, the washed white precipitate is vacuum-dried at 25 to 60 ° C. to obtain desired zinc oxide fine particles. Thus, since it does not pass through a multistep process, zinc oxide microparticles | fine-particles can be obtained with high productivity. In addition, since alkali metal is not used as a production raw material, alkali-free zinc oxide fine particles can be obtained.

本発明の製造方法により、生成させた酸化亜鉛微粒子をX線回折により測定したとき、測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークの半値幅が0.5度以下であれば、結晶性が高く、緑色の発光を消失させた紫外線光源や紫外線レーザーなどに応用可能な酸化亜鉛微粒子が得られていることを確認できるが、更に酢酸やグリコール又はそれら添加剤が酸化亜鉛微粒子表面に修飾し、酸化亜鉛微粒子表面の欠陥を補うことで、より欠陥由来の緑色発光を消失させることができる。   When the zinc oxide fine particles produced by the production method of the present invention are measured by X-ray diffraction, if the half-width of the maximum peak in the X-ray diffraction pattern obtained by the measurement is 0.5 degrees or less, the crystallinity is It can be confirmed that zinc oxide fine particles that are high and can be applied to ultraviolet light sources and ultraviolet lasers that have lost green light emission have been obtained, but further, acetic acid and glycol or their additives are modified on the surface of the zinc oxide fine particles, By compensating for defects on the surface of the zinc oxide fine particles, green light emission derived from the defects can be further eliminated.

本発明の製造方法により、生成させた平均粒径が200nm以下の酸化亜鉛微粒子は、球状、針状、板状、多角形状、多角錐状、多角体状及び棒状からなる群より選ばれた少なくとも一つの形状を有することができる。このうち、生成させた酸化亜鉛微粒子が球状粒子の他に、針状、板状、多角形状、多角錐状、多角体状及び棒状からなる群より選ばれた少なくとも一つの形状を有する粒子を含む、2種類以上の粒子形状から構成される。   The zinc oxide fine particles having an average particle diameter of 200 nm or less produced by the production method of the present invention are at least selected from the group consisting of spherical, needle-like, plate-like, polygonal, polygonal pyramid, polygonal and rod-like. It can have one shape. Among these, the generated zinc oxide fine particles include particles having at least one shape selected from the group consisting of needle shape, plate shape, polygonal shape, polygonal pyramid shape, polygonal shape and rod shape in addition to spherical particles. It is composed of two or more types of particle shapes.

本発明の製造方法により生成させた酸化亜鉛微粒子は、前述した本発明の製造方法により得られた平均粒径が200nm以下の微粒子であって、微粒子をX線回折により測定したとき、測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークの半値幅が0.5度以下であることを特徴とする。上記製造方法により得られた平均粒径が200nm以下の微粒子であって、X線回折パターンにおける最大ピークの半値幅が0.5度以下であれば、結晶性が高く、紫外領域に優勢な発光波長を持ち、優れた分散性を有する。
The zinc oxide fine particles produced by the production method of the present invention are fine particles having an average particle diameter of 200 nm or less obtained by the production method of the present invention described above, and are obtained by measurement when the fine particles are measured by X-ray diffraction. The full width at half maximum of the maximum peak in the obtained X-ray diffraction pattern is 0.5 degrees or less. If the average particle diameter obtained by the above production method is 200 nm or less, and the half-width of the maximum peak in the X-ray diffraction pattern is 0.5 degrees or less, the crystallinity is high and the emission is dominant in the ultraviolet region. Has a wavelength and excellent dispersibility.

本発明の分散体の製造方法は、前述した本発明の製造方法により酸化亜鉛微粒子を得る工程と、この酸化亜鉛微粒子を分散媒に分散させる工程とを含む。本発明の製造方法により得られた分散体は、優れた分散性を有する。分散媒にはアルコールが使用される。前記アルコールとしては、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブチルアルコール、ステアリルアルコール等の脂肪族1価アルコールや、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、トリメチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、ピナコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のアルキレングリコールや、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノアセテート等の上記グリコール類のモノエーテル及びモノエステル等の誘導体等が挙げられる。これらアルコールを1種のみ用いても良いし、2種以上を混合して用いても良い。また、この分散体は、分散体を用いてなる酸化亜鉛膜の膜厚や、塗料にした場合の酸化亜鉛含有率を十分に確保するため、酸化亜鉛微粒子の濃度が0.1〜50質量%の範囲内となるように調製することが好ましい
特に、酸化亜鉛微粒子が少なくとも三角錐状と球状の双方の形状を含み、微粒子を構成する全ての形状を100%とするとき、三角錐状の形状が含まれる割合が10〜40%の範囲である分散体は、欠陥由来の緑色発光がより少なく、紫外領域での発光強度がより強い分散体となる。更に、この分散体は、酸化亜鉛微粒子が少なくともアスペクト比が3〜10の棒状の形状を含み、微粒子を構成する全ての形状を100%とするとき、棒状の形状が含まれる割合が80〜99%の範囲であることが好ましい。
Method for producing a dispersion according to the present invention comprises the steps of obtaining a zinc oxide fine particles by the process of the present invention described above, a step of Ru is dispersed zinc oxide particles in a dispersion medium. The dispersion obtained by the production method of the present invention has excellent dispersibility. Alcohol is used as the dispersion medium. Although it does not specifically limit as said alcohol, For example, aliphatic monohydric alcohols, such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butyl alcohol, stearyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, 1, 3-propane Diol, trimethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, pinacol, Alkylene glycols such as diethylene glycol and triethylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl And derivatives of monoethers and monoesters of the above glycols such as ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, and ethylene glycol monoacetate. . These alcohols may be used alone or in combination of two or more. In addition, this dispersion has a zinc oxide fine film concentration of 0.1 to 50% by mass in order to sufficiently secure the thickness of the zinc oxide film using the dispersion and the zinc oxide content in the case of coating. It is preferable to prepare so that it may exist in the range .
In particular, when the zinc oxide fine particles include at least a triangular pyramid shape and a spherical shape and all the shapes constituting the fine particles are 100%, the proportion of the triangular pyramid shape included is in the range of 10 to 40%. Some dispersions are dispersions with less green light emission from defects and higher emission intensity in the ultraviolet region. Further, in this dispersion, when the zinc oxide fine particles include at least a rod-like shape having an aspect ratio of 3 to 10, and the total shape constituting the fine particles is 100%, the ratio of the rod-like shape is 80 to 99. % Is preferable.

上記本発明の製造方法により得られた分散体は、欠陥由来の緑色発光が消失され、紫外線域での発光強度が強いという優れた効果を奏するため、紫外線光源や紫外線レーザーを作製する際の紫外線発光体材料として用いることができる。 The dispersion obtained by the production method of the present invention has excellent effects that the green light emission derived from defects disappears and the light emission intensity in the ultraviolet region is strong. It can be used as a luminescent material.

また、本発明の製造方法により得られた酸化亜鉛微粒子は高い生産性で得ることができ、この酸化亜鉛微粒子を分散させた分散体を紫外線発光体材料として用いることで、製造コストを低減した紫外線光源や紫外線レーザーとすることができる。   In addition, the zinc oxide fine particles obtained by the production method of the present invention can be obtained with high productivity, and the dispersion in which the zinc oxide fine particles are dispersed is used as an ultraviolet light emitter material, thereby reducing the production cost. It can be a light source or an ultraviolet laser.

次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
<実施例1>
Next, examples of the present invention will be described in detail together with comparative examples.
<Example 1>

先ず、以下の表1に示すように、亜鉛化合物として平均粒径が0.5μmの酸化亜鉛粗粒子を、溶媒としてエチレングリコールをそれぞれ用意した。また、酢酸と水を用意した。次いで、フラスコにエチレングリコール300g、酸化亜鉛粗粒子15gを順に投入し、更に酢酸と水を添加し、混合して混合液を調製した。続いて、調製した混合液をオイルバス中で、マグネチックスターラで攪拌し、還流しながら、周波数2.45GHz、照射強度5W/cm3のマイクロ波を照射し、約5分かけて150℃まで昇温させた。この加熱の際、145℃に達した時点でフラスコ中に白色の粒子が析出した。その後、150℃の温度を保持するように照射強度が5W/cm3のマイクロ波を照射し続け、20分間保持した後、自然放冷した。次に、得られた白色反応液を1000Gにて5時間遠心分離することで、反応液から白色沈殿物を分離した。更に、分離した白色沈殿物をエタノールに再分散させ、この分散液を遠心分離して、分散液から白色沈殿物を分離する工程を3回繰り返すことにより、白色沈殿物を洗浄した。最後に、洗浄した白色沈殿物を50℃で真空乾燥して所望の白色粉末を得た。 First, as shown in Table 1 below, zinc oxide coarse particles having an average particle diameter of 0.5 μm were prepared as a zinc compound, and ethylene glycol was prepared as a solvent. Acetic acid and water were also prepared. Next, 300 g of ethylene glycol and 15 g of zinc oxide coarse particles were sequentially added to the flask, and acetic acid and water were further added and mixed to prepare a mixed solution. Subsequently, the prepared mixed liquid was stirred with a magnetic stirrer in an oil bath, and irradiated with microwaves having a frequency of 2.45 GHz and an irradiation intensity of 5 W / cm 3 until the temperature reached 150 ° C. over about 5 minutes. The temperature was raised. During this heating, when the temperature reached 145 ° C., white particles were precipitated in the flask. Thereafter, microwaves with an irradiation intensity of 5 W / cm 3 were continuously irradiated so as to maintain a temperature of 150 ° C., held for 20 minutes, and then allowed to cool naturally. Next, the white reaction liquid obtained was centrifuged at 1000 G for 5 hours to separate a white precipitate from the reaction liquid. Furthermore, the separated white precipitate was re-dispersed in ethanol, the dispersion was centrifuged, and the process of separating the white precipitate from the dispersion was repeated three times to wash the white precipitate. Finally, the washed white precipitate was vacuum dried at 50 ° C. to obtain the desired white powder.

得られた白色粉末をXRD(X線回折)測定した。得られたX線回折パターンを図1に示す。図1から、その測定ピーク位置は六方晶酸化亜鉛と完全に一致し、得られた粉末が酸化亜鉛粉末であることが確認された。また、この測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークである(101)面による回折ピークの半値幅は0.27度と非常に狭く、結晶性の高い酸化亜鉛粒子であることが判った。また、得られた白色粉末のTEM(透過電子顕微鏡)観察を行ったところ、粒径が40nmの球状の粒子の中に、一部、一辺が約90nmの三角形状の粒子が見られた。また、同様に得られた白色粉末のSEM(走査電子顕微鏡)観察を行ったところ、TEM観察で見られた三角形状の粒子は、三角錐状の粒子であることが確認された。その結果を次の表2に示す。   The obtained white powder was measured by XRD (X-ray diffraction). The obtained X-ray diffraction pattern is shown in FIG. From FIG. 1, it was confirmed that the measurement peak position completely coincided with hexagonal zinc oxide, and the obtained powder was zinc oxide powder. In addition, the half-value width of the diffraction peak due to the (101) plane, which is the maximum peak in the X-ray diffraction pattern obtained by this measurement, was very narrow at 0.27 degrees, indicating that the particles were highly crystalline zinc oxide particles. . Moreover, when TEM (transmission electron microscope) observation of the obtained white powder was performed, triangular particles having a side of about 90 nm were partially observed in spherical particles having a particle size of 40 nm. Moreover, when SEM (scanning electron microscope) observation of the obtained white powder was performed, it was confirmed that the triangular-shaped particle | grains seen by TEM observation are triangular pyramid-shaped particles. The results are shown in Table 2 below.

<実施例2>
以下の表1に示すように、溶媒としてエチレングリコールの代わりにプロピレングリコールを用いた以外は実施例1と同様の方法により白色粉末を得た。
<Example 2>
As shown in Table 1 below, white powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that propylene glycol was used instead of ethylene glycol as the solvent.

得られた白色粉末をXRD測定したところ、その測定ピーク位置は六方晶酸化亜鉛と完全に一致し、得られた粉末が酸化亜鉛粉末であることが確認された。また、この測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークである(101)面による回折ピークの半値幅は0.32度と非常に狭く、結晶性の高い酸化亜鉛粒子であることが判った。また、得られた白色粉末のTEM観察及びSEM観察を行ったところ、粒径が20nmの球状の粒子の中に、一部、一辺が約40nmの鱗片形状の粒子が見られた。その結果を次の表2に示す。   When the obtained white powder was subjected to XRD measurement, the measurement peak position completely coincided with hexagonal zinc oxide, and it was confirmed that the obtained powder was zinc oxide powder. Further, the half-value width of the diffraction peak due to the (101) plane, which is the maximum peak in the X-ray diffraction pattern obtained by this measurement, was very narrow at 0.32 degrees, and it was found that the particles were highly crystalline zinc oxide particles. . Further, when TEM observation and SEM observation of the obtained white powder were performed, some of the scaly particles having a side of about 40 nm were observed in spherical particles having a particle diameter of 20 nm. The results are shown in Table 2 below.

<実施例3>
以下の表1に示すように、溶媒としてエチレングリコールの代わりに1,3−プロパンジオールを用いた以外は実施例1と同様の方法により白色粉末を得た。
<Example 3>
As shown in Table 1 below, white powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1,3-propanediol was used as the solvent instead of ethylene glycol.

得られた白色粉末をXRD測定したところ、その測定ピーク位置は六方晶酸化亜鉛と完全に一致し、得られた粉末が酸化亜鉛粉末であることが確認された。また、この測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークである(101)面による回折ピークの半値幅は0.23度と非常に狭く、結晶性の高い酸化亜鉛粒子であることが判った。また、得られた白色粉末のTEM観察及びSEM観察を行ったところ、粒径が30nmの球状の粒子が確認された。その結果を次の表2に示す。   When the obtained white powder was subjected to XRD measurement, the measurement peak position completely coincided with hexagonal zinc oxide, and it was confirmed that the obtained powder was zinc oxide powder. In addition, the half-value width of the diffraction peak due to the (101) plane, which is the maximum peak in the X-ray diffraction pattern obtained by this measurement, was very narrow at 0.23 degrees, indicating that the particles were highly crystalline zinc oxide particles. . Moreover, when TEM observation and SEM observation of the obtained white powder were performed, spherical particles having a particle size of 30 nm were confirmed. The results are shown in Table 2 below.

<実施例4>
以下の表1に示すように、溶媒としてエチレングリコールの代わりにジエチレングリコールを用いた以外は実施例1と同様の方法により白色粉末を得た。
<Example 4>
As shown in Table 1 below, white powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that diethylene glycol was used instead of ethylene glycol as the solvent.

得られた白色粉末をXRD測定したところ、その測定ピーク位置は六方晶酸化亜鉛と完全に一致し、得られた粉末が酸化亜鉛粉末であることが確認された。また、この測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークである(101)面による回折ピークの半値幅は0.25度と非常に狭く、結晶性の高い酸化亜鉛粒子であることが判った。また、得られた白色粉末のTEM観察及びSEM観察を行ったところ、長軸が80nm、短軸が30nmの棒状の粒子が確認された。その結果を次の表2に示す。
<実施例5>
When the obtained white powder was subjected to XRD measurement, the measurement peak position completely coincided with hexagonal zinc oxide, and it was confirmed that the obtained powder was zinc oxide powder. Further, the half-value width of the diffraction peak due to the (101) plane, which is the maximum peak in the X-ray diffraction pattern obtained by this measurement, was very narrow at 0.25 degrees, and it was found that the particles were highly crystalline zinc oxide particles. . Further, when TEM observation and SEM observation were performed on the obtained white powder, rod-shaped particles having a major axis of 80 nm and a minor axis of 30 nm were confirmed. The results are shown in Table 2 below.
<Example 5>

以下の表1に示すように、溶媒としてエチレングリコールの代わりに1,3−ブタンジオールを用いた以外は実施例1と同様の方法により白色粉末を得た。   As shown in Table 1 below, white powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1,3-butanediol was used instead of ethylene glycol as the solvent.

得られた白色粉末をXRD測定したところ、その測定ピーク位置は六方晶酸化亜鉛と完全に一致し、得られた粉末が酸化亜鉛粉末であることが確認された。また、この測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークである(101)面による回折ピークの半値幅は0.22度と非常に狭く、結晶性の高い酸化亜鉛粒子であることが判った。また、得られた白色粉末のTEM観察及びSEM観察を行ったところ、粒径が30nmの球状の粒子が確認された。その結果を次の表2に示す。 When the obtained white powder was subjected to XRD measurement, the measurement peak position completely coincided with hexagonal zinc oxide, and it was confirmed that the obtained powder was zinc oxide powder. Further, the half-value width of the diffraction peak due to the (101) plane, which is the maximum peak in the X-ray diffraction pattern obtained by this measurement, was very narrow at 0.22 degrees, and it was found that the particles were highly crystalline zinc oxide particles. . Moreover, when TEM observation and SEM observation of the obtained white powder were performed, spherical particles having a particle size of 30 nm were confirmed. The results are shown in Table 2 below.

<実施例6>
以下の表1に示すように、溶媒としてエチレングリコールの代わりに1,3−プロパンジオールを用いたこと及びマイクロ波照射による加熱保持時間を5分としたこと以外は実施例1と同様の方法により白色粉末を得た。
<Example 6>
As shown in Table 1 below, in the same manner as in Example 1 except that 1,3-propanediol was used instead of ethylene glycol as a solvent and that the heating and holding time by microwave irradiation was 5 minutes. A white powder was obtained.

得られた白色粉末をXRD測定したところ、その測定ピーク位置は六方晶酸化亜鉛と完全に一致し、得られた粉末が酸化亜鉛粉末であることが確認された。また、この測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークである(101)面による回折ピークの半値幅は0.25度と非常に狭く、結晶性の高い酸化亜鉛粒子であることが判った。また、得られた白色粉末のTEM観察及びSEM観察を行ったところ、粒径が40nmの球状の粒子が確認された。その結果を次の表2に示す。   When the obtained white powder was subjected to XRD measurement, the measurement peak position completely coincided with hexagonal zinc oxide, and it was confirmed that the obtained powder was zinc oxide powder. Further, the half-value width of the diffraction peak due to the (101) plane, which is the maximum peak in the X-ray diffraction pattern obtained by this measurement, was very narrow at 0.25 degrees, and it was found that the particles were highly crystalline zinc oxide particles. . Moreover, when TEM observation and SEM observation of the obtained white powder were performed, spherical particles having a particle diameter of 40 nm were confirmed. The results are shown in Table 2 below.

<実施例7>
以下の表1に示すように、溶媒としてエチレングリコールの代わりに1,3−プロパンジオールを用いたこと及びマイクロ波照射による加熱保持時間を40分としたこと以外は実施例1と同様の方法により白色粉末を得た。
<Example 7>
As shown in Table 1 below, the same method as in Example 1 was used except that 1,3-propanediol was used instead of ethylene glycol as a solvent and that the heating and holding time by microwave irradiation was 40 minutes. A white powder was obtained.

得られた白色粉末をXRD測定したところ、その測定ピーク位置は六方晶酸化亜鉛と完全に一致し、得られた粉末が酸化亜鉛粉末であることが確認された。また、この測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークである(101)面による回折ピークの半値幅は0.21度と非常に狭く、結晶性の高い酸化亜鉛粒子であることが判った。また、得られた白色粉末のTEM観察及びSEM観察を行ったところ、粒径が25nmの球状の粒子が確認された。その結果を次の表2に示す。 When the obtained white powder was subjected to XRD measurement, the measurement peak position completely coincided with hexagonal zinc oxide, and it was confirmed that the obtained powder was zinc oxide powder. Further, the half-value width of the diffraction peak due to the (101) plane, which is the maximum peak in the X-ray diffraction pattern obtained by this measurement, was very narrow at 0.21 degrees, and it was found that the particles were highly crystalline zinc oxide particles. . Moreover, when TEM observation and SEM observation of the obtained white powder were performed, spherical particles having a particle diameter of 25 nm were confirmed. The results are shown in Table 2 below.

<実施例8>
以下の表1に示すように、溶媒としてエチレングリコールの代わりに1,3−プロパンジオールを用いたこと及びマイクロ波照射による加熱保持時間を60分としたこと以外は実施例1と同様の方法により白色粉末を得た。
<Example 8>
As shown in Table 1 below, the same method as in Example 1 was used except that 1,3-propanediol was used instead of ethylene glycol as the solvent and that the heating and holding time by microwave irradiation was 60 minutes. A white powder was obtained.

得られた白色粉末をXRD測定したところ、その測定ピーク位置は六方晶酸化亜鉛と完全に一致し、得られた粉末が酸化亜鉛粉末であることが確認された。また、この測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークである(101)面による回折ピークの半値幅は0.20度と非常に狭く、結晶性の高い酸化亜鉛粒子であることが判った。また、得られた白色粉末のTEM観察及びSEM観察を行ったところ、粒径が25nmの球状の粒子が確認された。その結果を次の表2に示す。   When the obtained white powder was subjected to XRD measurement, the measurement peak position completely coincided with hexagonal zinc oxide, and it was confirmed that the obtained powder was zinc oxide powder. In addition, the half-value width of the diffraction peak due to the (101) plane, which is the maximum peak in the X-ray diffraction pattern obtained by this measurement, was very narrow at 0.20 degrees, indicating that the particles were highly crystalline zinc oxide particles. . Moreover, when TEM observation and SEM observation of the obtained white powder were performed, spherical particles having a particle diameter of 25 nm were confirmed. The results are shown in Table 2 below.

<比較例1>
先ず、以下の表1に示すように、亜鉛化合物として平均粒径が0.5μmの酸化亜鉛粗粒子を、溶媒としてメタノールを、アルカリとして水酸化カリウムをそれぞれ用意した。また、酢酸と水を用意した。次いで、フラスコにメタノール及び酢酸を順に適量投入し、更にイオン交換水5gと酸化亜鉛粗粒子21.5gとを添加し還流しながら60℃まで加熱し、その後、23%水酸化カリウムメタノール溶液をあらかじめ60℃に加熱していたフラスコ中の酸化亜鉛メタノール溶液に滴下した。滴下直後に反応液は白濁した。次に、得られた白色反応液を500Gにて30分間遠心分離することで、反応液から白色沈殿物を分離した。更に、分離した白色沈殿物をエタノールに再分散させ、この分散液を遠心分離して、分散液から白色沈殿物を分離する工程を3回繰り返すことにより、白色沈殿物を洗浄した。最後に、洗浄した白色沈殿物を50℃で真空乾燥して所望の白色粉末を得た。
<Comparative Example 1>
First, as shown in Table 1 below, zinc oxide coarse particles having an average particle diameter of 0.5 μm were prepared as a zinc compound, methanol as a solvent, and potassium hydroxide as an alkali. Acetic acid and water were also prepared. Next, an appropriate amount of methanol and acetic acid are introduced into the flask in this order, and 5 g of ion-exchanged water and 21.5 g of zinc oxide coarse particles are added and heated to 60 ° C. while refluxing. It was dripped at the zinc oxide methanol solution in the flask heated at 60 degreeC. Immediately after the addition, the reaction solution became cloudy. Next, the obtained white reaction liquid was centrifuged at 500 G for 30 minutes to separate a white precipitate from the reaction liquid. Furthermore, the separated white precipitate was re-dispersed in ethanol, the dispersion was centrifuged, and the process of separating the white precipitate from the dispersion was repeated three times to wash the white precipitate. Finally, the washed white precipitate was vacuum dried at 50 ° C. to obtain the desired white powder.

得られた白色粉末をXRD測定した。得られたX線回折パターンを図2に示す。図2から、その測定ピーク位置は六方晶酸化亜鉛と完全に一致し、得られた粉末が酸化亜鉛粉末であることが確認された。しかしながら、ピークは実施例1のピークと比較するとブロードであった。この測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークである(101)面による回折ピークの半値幅は1.1度と非常に広く、結晶性の低い酸化亜鉛粒子であることが判った。また、得られた白色粉末のTEM観察及びSEM観察を行ったところ、粒径が10nmの球状の粒子が確認された。その結果を次の表2に示す。   The obtained white powder was subjected to XRD measurement. The obtained X-ray diffraction pattern is shown in FIG. From FIG. 2, the measurement peak position completely coincided with hexagonal zinc oxide, and it was confirmed that the obtained powder was zinc oxide powder. However, the peak was broad compared to the peak of Example 1. It was found that the full width at half maximum of the diffraction peak due to the (101) plane, which is the maximum peak in the X-ray diffraction pattern obtained by this measurement, was 1.1 degrees, which is a zinc oxide particle having low crystallinity. Moreover, when TEM observation and SEM observation of the obtained white powder were performed, spherical particles having a particle diameter of 10 nm were confirmed. The results are shown in Table 2 below.

<比較例2>
以下の表1に示すように、酢酸の代わりにギ酸を用いた以外は実施例3と同様の方法により酸化亜鉛微粒子の合成を試みたが、加熱を継続してもギ酸と亜鉛との化合物のままで存在し、酸化亜鉛微粒子は発生しなかった。その結果を次の表2に示す。
<Comparative example 2>
As shown in Table 1 below, an attempt was made to synthesize zinc oxide fine particles by the same method as in Example 3 except that formic acid was used instead of acetic acid. Zinc oxide fine particles were not generated. The results are shown in Table 2 below.

<比較例3>
以下の表1に示すように、酢酸の代わりに2−エチルヘキサン酸を用いた以外は実施例3と同様の方法により酸化亜鉛微粒子の合成を試みたが、加熱を継続しても2−エチルヘキサンと亜鉛との化合物のままで存在し、酸化亜鉛微粒子は発生しなかった。その結果を次の表2に示す。
<Comparative Example 3>
As shown in Table 1 below, synthesis of zinc oxide fine particles was attempted by the same method as in Example 3 except that 2-ethylhexanoic acid was used instead of acetic acid. The compound of hexane and zinc was present as it was, and zinc oxide fine particles were not generated. The results are shown in Table 2 below.

<比較例4>
以下の表1に示すように、酢酸の代わりにプロピオン酸を用いた以外は実施例3と同様の方法により酸化亜鉛微粒子の合成を試みたが、加熱を継続してもプロピオン酸と亜鉛との化合物のままで存在し、酸化亜鉛微粒子は発生しなかった。その結果を次の表2に示す。
<Comparative example 4>
As shown in Table 1 below, synthesis of zinc oxide fine particles was attempted by the same method as in Example 3 except that propionic acid was used instead of acetic acid. The compound remained as it was, and no zinc oxide fine particles were generated. The results are shown in Table 2 below.

<比較例5>
以下の表1に示すように、溶媒としてグリコールの代わりに2−n−ブトキシエタノールを用いた以外は実施例1と同様の方法により白色粉末を得た。
<Comparative Example 5>
As shown in Table 1 below, a white powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that 2-n-butoxyethanol was used instead of glycol as the solvent.

得られた白色粉末をXRD測定した。得られたX線回折パターンを図3に示す。図3から、その測定ピーク位置は六方晶酸化亜鉛と完全に一致し、得られた粉末が酸化亜鉛粉末であることが確認された。しかしながら、この測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークである(101)面による回折ピークの半値幅は0.59度と広く、結晶性に劣る酸化亜鉛粒子であることが判った。また、得られた白色粉末のTEM観察及びSEM観察を行ったところ、粒径が5nmの球状の粒子が確認された。その結果を次の表2に示す。   The obtained white powder was subjected to XRD measurement. The obtained X-ray diffraction pattern is shown in FIG. From FIG. 3, the measurement peak position completely coincided with hexagonal zinc oxide, and it was confirmed that the obtained powder was zinc oxide powder. However, the full width at half maximum of the diffraction peak due to the (101) plane, which is the maximum peak in the X-ray diffraction pattern obtained by this measurement, was as wide as 0.59 degrees, indicating that the particles were inferior in crystallinity. Moreover, when TEM observation and SEM observation of the obtained white powder were performed, spherical particles having a particle diameter of 5 nm were confirmed. The results are shown in Table 2 below.

<比較例6>
以下の表1に示すように、溶媒としてグリコールの代わりにエタノールを用いた以外は実施例1と同様の方法により白色粉末を得た。
<Comparative Example 6>
As shown in Table 1 below, white powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that ethanol was used instead of glycol as the solvent.

得られた白色粉末をXRD測定した。得られたX線回折パターンを図4に示す。図4から、その測定ピーク位置は六方晶酸化亜鉛と完全に一致し、得られた粉末が酸化亜鉛粉末であることが確認された。しかしながら、この測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークである(101)面による回折ピークの半値幅は0.72度と広く、結晶性に劣る酸化亜鉛粒子であることが判った。また、得られた白色粉末のTEM観察及びSEM観察を行ったところ、粒径が15nmの球状の粒子が確認された。その結果を次の表2に示す。   The obtained white powder was subjected to XRD measurement. The obtained X-ray diffraction pattern is shown in FIG. From FIG. 4, the measurement peak position completely coincided with hexagonal zinc oxide, and it was confirmed that the obtained powder was zinc oxide powder. However, the half-value width of the diffraction peak due to the (101) plane, which is the maximum peak in the X-ray diffraction pattern obtained by this measurement, was as wide as 0.72 degrees, indicating that the particles were inferior in crystallinity. Moreover, when TEM observation and SEM observation of the obtained white powder were performed, spherical particles having a particle diameter of 15 nm were confirmed. The results are shown in Table 2 below.

<比較例7>
以下の表1に示すように、溶媒としてエチレングリコールの代わりに1,3−プロパンジオールを用いたこと及びマイクロ波照射による加熱保持時間を120分としたこと以外は実施例1と同様の方法により白色粉末を得た。
<Comparative Example 7>
As shown in Table 1 below, in the same manner as in Example 1 except that 1,3-propanediol was used instead of ethylene glycol as a solvent and that the heating and holding time by microwave irradiation was 120 minutes. A white powder was obtained.

得られた白色粉末をXRD測定したところ、その測定ピーク位置は六方晶酸化亜鉛と完全に一致し、得られた粉末が酸化亜鉛粉末であることが確認された。また、この測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークである(101)面による回折ピークの半値幅は0.20度と非常に狭く、結晶性の高い酸化亜鉛粒子であることが判った。また、得られた白色粉末のTEM観察及びSEM観察を行ったところ、粒径が25nmの球状の粒子が確認された。その結果を次の表2に示す。   When the obtained white powder was subjected to XRD measurement, the measurement peak position completely coincided with hexagonal zinc oxide, and it was confirmed that the obtained powder was zinc oxide powder. In addition, the half-value width of the diffraction peak due to the (101) plane, which is the maximum peak in the X-ray diffraction pattern obtained by this measurement, was very narrow at 0.20 degrees, indicating that the particles were highly crystalline zinc oxide particles. . Moreover, when TEM observation and SEM observation of the obtained white powder were performed, spherical particles having a particle diameter of 25 nm were confirmed. The results are shown in Table 2 below.

Figure 0005120112
Figure 0005120112

Figure 0005120112
<実施例9>
実施例1で得られた酸化亜鉛微粒子を濃度が1質量%となるようにエタノールに添加し、この添加液に超音波を約20分ほどかけて微粒子を分散させることにより、酸化亜鉛微粒子分散液を得た。
Figure 0005120112
<Example 9>
The zinc oxide fine particles obtained in Example 1 were added to ethanol so as to have a concentration of 1% by mass, and the fine particles were dispersed in this additive solution by applying ultrasonic waves for about 20 minutes. Got.

<比較試験1>
実施例9で得られた酸化亜鉛微粒子分散液を静置し、その際に分散液に生じる沈降物の有無によって分散液の分散性を評価したところ、2週間後でも分散液中には沈降物がなく、非常に分散性に優れた分散液であることが確認された。
<Comparison test 1>
The dispersion of the zinc oxide fine particles obtained in Example 9 was allowed to stand, and the dispersibility of the dispersion was evaluated by the presence or absence of the precipitate generated in the dispersion. At that time, the precipitate remained in the dispersion even after 2 weeks. It was confirmed that the dispersion was extremely excellent in dispersibility.

<比較試験2>
実施例9で得られた酸化亜鉛微粒子分散液を用いて蛍光測定を行った。その結果を図5に示す。
<Comparison test 2>
Fluorescence measurement was performed using the zinc oxide fine particle dispersion obtained in Example 9. The result is shown in FIG.

図5より明らかなように、発光及び吸収スペクトルにおいては、波長400〜600nm間の緑色発光ピークは見られず、発光ピーク波長は380nm付近の紫外線発光のみであった。   As is clear from FIG. 5, in the emission and absorption spectra, no green emission peak was observed between wavelengths of 400 to 600 nm, and the emission peak wavelength was only ultraviolet emission near 380 nm.

実施例1で得られた酸化亜鉛微粒子のX線回折パターンを示す図。The figure which shows the X-ray-diffraction pattern of the zinc oxide microparticles | fine-particles obtained in Example 1. FIG. 比較例1で得られた酸化亜鉛微粒子のX線回折パターンを示す図。The figure which shows the X-ray-diffraction pattern of the zinc oxide microparticles | fine-particles obtained by the comparative example 1. 比較例5で得られた酸化亜鉛微粒子のX線回折パターンを示す図。The figure which shows the X-ray-diffraction pattern of the zinc oxide microparticles | fine-particles obtained by the comparative example 5. 比較例6で得られた酸化亜鉛微粒子のX線回折パターンを示す図。The figure which shows the X-ray-diffraction pattern of the zinc oxide microparticles | fine-particles obtained by the comparative example 6. 実施例9の酸化亜鉛微粒子分散液における発光及び吸収スペクトル図。FIG. 9 is a graph showing light emission and absorption spectra in the zinc oxide fine particle dispersion of Example 9.

Claims (17)

亜鉛化合物と酢酸とグリコールとを混合して混合液を調製し、前記調製した混合液にマイクロ波を照射して50〜200℃の温度で保持することにより、平均粒径が200nm以下であり、X線回折により測定したとき、測定で得られたX線回折パターンにおける最大ピークの半値幅が0.5度以下の酸化亜鉛微粒子を生成させることを特徴とする酸化亜鉛微粒子の製造方法。 A zinc compound, acetic acid and glycol are mixed to prepare a mixed solution, and the prepared mixed solution is irradiated with microwaves and held at a temperature of 50 to 200 ° C., whereby the average particle size is 200 nm or less , A method for producing zinc oxide fine particles, wherein , when measured by X-ray diffraction, zinc oxide fine particles having a half-value width of a maximum peak in an X-ray diffraction pattern obtained by measurement of 0.5 degrees or less are generated. 原料として使用する亜鉛化合物が、粒径がサブミクロン以上50μm以下の酸化亜鉛の粗粒子である請求項1記載の酸化亜鉛微粒子の製造方法。   The method for producing fine zinc oxide particles according to claim 1, wherein the zinc compound used as a raw material is coarse zinc oxide particles having a particle size of from submicron to 50 µm. 原料として使用する亜鉛化合物が、酢酸亜鉛である請求項1記載の酸化亜鉛微粒子の製造方法。   The method for producing fine zinc oxide particles according to claim 1, wherein the zinc compound used as a raw material is zinc acetate. 原料として使用するグリコールが、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、1,3−ブタンジオール又はトリエチレングリコールである請求項1記載の酸化亜鉛微粒子の製造方法。   The method for producing fine zinc oxide particles according to claim 1, wherein the glycol used as a raw material is ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, diethylene glycol, 1,3-butanediol, or triethylene glycol. マイクロ波の周波数が、890〜940MHz、2400〜2500MHz又は5725〜5875MHzの範囲内の周波数である請求項1ないし4いずれか1項に記載の酸化亜鉛微粒子の製造方法。   The method for producing zinc oxide fine particles according to any one of claims 1 to 4, wherein the microwave frequency is a frequency within a range of 890 to 940 MHz, 2400 to 2500 MHz, or 5725 to 5875 MHz. マイクロ波照射による加熱の保持温度までの昇温時間が0.5〜20分である請求項1ないし5いずれか1項に記載の酸化亜鉛微粒子の製造方法。   The method for producing zinc oxide fine particles according to any one of claims 1 to 5, wherein the temperature rise time to the heating holding temperature by microwave irradiation is 0.5 to 20 minutes. マイクロ波照射による加熱保持時間が、1〜60分である請求項1ないし6いずれか1項に記載の酸化亜鉛微粒子の製造方法。   The method for producing zinc oxide fine particles according to any one of claims 1 to 6, wherein a heating and holding time by microwave irradiation is 1 to 60 minutes. 生成させた酸化亜鉛微粒子が、球状、針状、板状、多角形状、多角錐状、多角体状及び棒状からなる群より選ばれた少なくとも1つの形状を有する粒子である請求項1ないしいずれか1項に記載の酸化亜鉛微粒子の製造方法。 Were generated zinc oxide fine particles, spherical, acicular, or plate-like, polygonal, polygonal pyramid, claims 1 particles having at least one shape selected from the group consisting of polyhedral shape and rod-7 A method for producing zinc oxide fine particles according to claim 1. 生成させた酸化亜鉛微粒子が、球状粒子の他に、板状、多角形状、多角錐状、多角体状及び棒状からなる群より選ばれた少なくとも1つの形状を有する粒子を含む、2種類以上の粒子形状から構成される請求項1ないしいずれか1項に記載の酸化亜鉛微粒子の製造方法。 The generated zinc oxide fine particles include particles having at least one shape selected from the group consisting of a plate shape, a polygonal shape, a polygonal pyramid shape, a polygonal shape and a rod shape in addition to the spherical particles. The method for producing zinc oxide fine particles according to any one of claims 1 to 7, comprising a particle shape. 前記混合液にマイクロ波を照射した後、得られた反応液を遠心分離して前記反応液から白色沈殿物を分離する工程と、Irradiating the mixed solution with microwaves, and then separating the white precipitate from the reaction solution by centrifuging the obtained reaction solution;
前記分離した白色沈殿物を溶媒に再分散させ、この分散液を遠心分離することにより行う、前記白色沈殿物の洗浄を複数回繰り返す工程と、Re-dispersing the separated white precipitate in a solvent and centrifuging the dispersion, repeating the washing of the white precipitate a plurality of times;
前記洗浄した白色沈殿物を25〜60℃で真空乾燥する工程とVacuum drying the washed white precipitate at 25-60 ° C;
を含む請求項1ないし9いずれか1項に記載の酸化亜鉛微粒子の製造方法。The method for producing zinc oxide fine particles according to claim 1, comprising:
請求項1ないし10いずれか1項に記載の製造方法により酸化亜鉛微粒子を生成させる工程と、
前記酸化亜鉛微粒子を分散媒に分散させる工程と
を含む分散体の製造方法。
A step of producing zinc oxide fine particles by the production method according to any one of claims 1 to 10,
Dispersing the zinc oxide fine particles in a dispersion medium.
酸化亜鉛微粒子が少なくとも三角錐状と球状の双方の形状を含み、
前記微粒子を構成する全ての形状を100%とするとき、前記三角錐状の形状が含まれる割合が10〜40%の範囲である請求項11記載の分散体の製造方法。
The zinc oxide fine particles include at least both a triangular pyramid shape and a spherical shape,
The method for producing a dispersion according to claim 11, wherein the ratio of the triangular pyramid shape is in the range of 10 to 40% when all the shapes constituting the fine particles are 100%.
酸化亜鉛微粒子が少なくともアスペクト比が3〜10の棒状の形状を含み、
前記微粒子を構成する全ての形状を100%とするとき、前記棒状の形状が含まれる割合が80〜99%の範囲である請求項11記載の分散体の製造方法。
The zinc oxide fine particles include at least a rod-like shape having an aspect ratio of 3 to 10,
The method for producing a dispersion according to claim 11, wherein the ratio of the rod-like shape is in the range of 80 to 99% when all the shapes constituting the fine particles are 100%.
請求項11ないし13いずれか1項に記載の製造方法により分散体を得る工程と、
前記分散体を用いて成膜する工程と
を含む酸化亜鉛膜の製造方法。
A step of obtaining a dispersion by the production method according to any one of claims 11 to 13,
And a step of forming a film using the dispersion.
請求項14記載の製造方法により酸化亜鉛膜を得る工程を含む蛍光体の製造方法。   The manufacturing method of fluorescent substance including the process of obtaining a zinc oxide film with the manufacturing method of Claim 14. 請求項11ないし13いずれか1項に記載の製造方法により酸化亜鉛微粒子分散体を得る工程と、
前記酸化亜鉛微粒子分散体を紫外線発光体材料として用いて紫外線光源を得る工程と
を含む紫外線光源の製造方法。
A step of obtaining a zinc oxide fine particle dispersion by the production method according to any one of claims 11 to 13,
And a step of obtaining an ultraviolet light source using the zinc oxide fine particle dispersion as an ultraviolet light emitter material.
請求項11ないし13いずれか1項に記載の製造方法により酸化亜鉛微粒子分散体を得る工程と、
前記酸化亜鉛微粒子分散体を紫外線発光体材料として用いて紫外線レーザーを得る工程と
を含む紫外線レーザーの製造方法。
A step of obtaining a zinc oxide fine particle dispersion by the production method according to any one of claims 11 to 13,
And a step of obtaining an ultraviolet laser using the zinc oxide fine particle dispersion as an ultraviolet light emitter material.
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