TW202222688A - 含硼之二氧化矽分散體及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種較以往而言濃度更高，分散穩定性更優異，且硼與二氧化矽之結合性更高的含硼之二氧化矽分散體。 本發明之含硼之二氧化矽分散體係含有包含硼原子之非晶質二氧化矽粒子、及分散介質者，其特徵在於：該含硼之非晶質二氧化矽粒子根據在穿透式電子顯微鏡照片中隨機選出之40個粒子所求出之平均粒徑為10～100 nm，該含硼之二氧化矽分散體之固形物成分濃度為5～30質量%，該含硼之二氧化矽分散體經靜置1000小時時之粒子之沉澱率為4%以下，當該含硼之二氧化矽分散體經利用下述方法進行超濾並乾燥時，以氧化物換算之SiO 2及B 2O 3之比率相對於SiO 2及B 2O 3之合計100質量%，分別為90.0～99.8質量%，0.2～10.0質量%。 ＜超濾之方法＞ 使用截留分子量（molecular weight cutoff）13,000之超濾膜，以供給液流量3660 mL/分鐘，逐次添加含硼之二氧化矽分散體之體積之6倍量的純水來進行水洗。

Description

含硼之二氧化矽分散體及其製造方法
本發明係關於一種含硼之二氧化矽分散體及其製造方法。更詳細而言，係關於一種可適合用作積層陶瓷電容器等之陶瓷材料之燒結助劑的含硼之二氧化矽分散體及其製造方法。
由於二氧化矽粒子藉由與樹脂或樹脂原料等混合而可使強度或硬度、耐熱性、絕緣性等特性提高，因此適合用於接著材料、牙科用材料、光學構件、塗佈材料、奈米複合材料等用途。又，具有微小粒徑之二氧化矽粒子因其硬度，亦用作矽晶圓等之研磨劑。 由於二氧化矽粒子容易凝聚，因此正在開發一種提高以往二氧化矽粒子之分散穩定性之技術（參照專利文獻1～4）。
又，以二氧化矽為基底之玻璃，例如於低溫同時燒成基板之製造等中，藉由混合於陶瓷而用作降低燒結溫度之材料（燒結助劑）。 隨著積層陶瓷電容器（MLCC）等電子零件之小型化，用以形成構成其之各種陶瓷之陶瓷粉末的微粒化不斷發展。當製作MLCC時，為了調整介電質層之燒結特性，添加玻璃粉末作為燒結助劑，關於該玻璃粉末亦謀求微粒化。 作為此類燒結助劑，例如正在開發一種使用低熔點玻璃之技術，但基於Q值低之方面而言，於高頻材料用途上並不足夠。 又，例如於專利文獻5揭示了一種球狀玻璃微粒子，作為其組成，以氧化物換算，不含Al 2O 3，而是包含40～97莫耳%之量之SiO 2、50莫耳%以下之量之選自由MgO、CaO、SrO及BaO所構成之群中之1種或2種以上的鹼土類金屬氧化物、或進而60莫耳%以下之量之選自由Li 2O、Na 2O及K 2O所構成之群中之1種或2種以上的金屬氧化物而成，平均粒徑為20 nm以上且未達1000 nm。
又，為了使微細之介電質粉末與微細之燒結助劑均勻地混合，及進而降低燒成溫度，使用摻硼二氧化矽分散體作為燒結助劑。例如，於專利文獻6揭示了一種球狀玻璃微粒子，其特徵在於：作為其組成，以氧化物換算，分別含有SiO 240～95莫耳%、B 2O 30.5～40莫耳%、及ZnO 0.5～40莫耳%之量，且平均粒徑為20 nm以上且未達1000 nm。於專利文獻7則揭示了一種玻璃溶膠，其特徵在於：含有氧化矽及氧化硼，由粒度分佈中之累積個數50%時之粒徑D 50為30～100 nm，且粒徑之變異係數（標準偏差/平均粒徑）為50%以下之玻璃粉末分散於溶劑中而成。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2003-176123號公報 專利文獻2：日本特開2005-231954號公報 專利文獻3：日本特開2019-182688號公報 專利文獻4：日本特開2017-117847號公報 專利文獻5：日本特開2010-254574號公報 專利文獻6：日本特開2011-068507號公報 專利文獻7：日本特開2008-184351號公報
如上所述，以往雖開發了各種摻硼二氧化矽分散體，但由於以往之摻硼二氧化矽分散體中硼與二氧化矽之結合性並不充分，因此若為了提高與介電質粉末等進行混合時之操作性而藉由超濾使摻硼二氧化矽分散體濃縮，則存在容易游離之硼成分被去除，摻硼二氧化矽分散體中之硼含量減少之問題。又，以往之摻硼二氧化矽分散體於二氧化矽粒子之濃度高之情形時，分散穩定性並不足夠。
本發明係鑒於上述現狀而成者，其目的在於提供一種較以往而言濃度更高，分散穩定性更優異，且硼與二氧化矽之結合性更高的含硼之二氧化矽分散體。
本發明人等針對含硼之二氧化矽分散體進行了各種研究，結果發現了對含硼之二氧化矽分散體利用特定之方法進行超濾後，固形物成分濃度為5～30質量%，含硼之二氧化矽分散體經靜置1000小時時之粒子之沉澱率為4%以下，當進行超濾並乾燥時，以氧化物換算之B 2O 3之比率相對於SiO 2及B 2O 3之合計100質量%，為0.2～10.0質量%，如此般之含硼之二氧化矽分散體較以往之含硼之二氧化矽分散體而言，濃度更高，分散穩定性更優異，且硼與二氧化矽之結合性更高，從而思及可完美地解決課題，而達成本發明。
即，本發明係關於一種含硼之二氧化矽分散體，其係含有包含硼原子之非晶質二氧化矽粒子、及分散介質者，該含硼之非晶質二氧化矽粒子根據在穿透式電子顯微鏡照片中隨機選出之40個粒子所求出之平均粒徑為10～100 nm，上述含硼之二氧化矽分散體之固形物成分濃度為5～30質量%，上述含硼之二氧化矽分散體經靜置1000小時時之粒子之沉澱率為4%以下，上述含硼之二氧化矽分散體經利用下述方法進行超濾並乾燥時，以氧化物換算之SiO 2及B 2O 3之比率相對於SiO 2及B 2O 3之合計100質量%，分別為90.0～99.8質量%，0.2～10.0質量%。 ＜超濾之方法＞ 使用截留分子量（molecular weight cutoff）13,000之超濾膜，以供給液流量3660 ml/分鐘，逐次添加含硼之二氧化矽分散體之體積之6倍量的純水來進行水洗。
上述含硼之非晶質二氧化矽粒子，較佳為利用下述方法所求出之粒度分佈之平均粒徑D 50為10～100 nm。 ＜粒度分佈之計算方法＞ 藉由動態光散射式粒徑分佈測定裝置進行體積平均粒徑之測定。以測定時之粒子濃度變為適於測定之濃度（負載指數（loading index）＝0.01～1之範圍）之方式，利用離子交換水對含有含硼之非晶質二氧化矽粒子之漿料進行稀釋。 測定時間設為60秒鐘。 粒子透過性：透過，粒子折射率：1.46，形狀：真球形，密度（g/cm 3）：1.00。 溶劑條件：水，折射率：1.333，黏度為30℃：0.797、20℃：1.002。 將所獲得之體積基準粒度分佈曲線中累計值為50%時之粒徑值作為平均粒徑D 50（nm）。
上述含硼之二氧化矽分散體，較佳為基於上述穿透式電子顯微鏡照片中隨機選出之40個粒子所求出之粒徑之變異係數（粒徑之標準偏差/平均粒徑）為0.25以下。
上述含硼之二氧化矽分散體，較佳為上述粒度分佈之D 90/D 10為4.0以下，且D 100為300 nm以下。
上述含硼之非晶質二氧化矽粒子，較佳為利用下述方法所求出之平均圓形度為0.65以上。 ＜平均圓形度之計算方法＞ 利用圖像解析軟體讀取由穿透式電子顯微鏡所拍攝到之TEM圖像之檔案，使用粒子解析之應用軟體測定40個粒子之平均圓形度。
上述含硼之二氧化矽分散體，較佳為當該分散體之乾燥物經於下述條件下燒成時，硼含量之減少率為10質量%以下。 ＜燒成條件＞ 將乾燥物5～10 g填充於氧化鋁製坩堝，在大氣環境中以200℃/小時升溫至1000～1100℃，在該狀態下保持5小時之後，降溫至室溫。
上述含硼之二氧化矽分散體，較佳為利用下述方法所測得之黏度為15 mPa・s以下。 ＜黏度之測定方法＞ 利用振動式黏度計，對溫度25℃之含硼之二氧化矽分散體進行黏度測定。
本發明亦關於一種含硼之二氧化矽分散體之製造方法，其係製造含硼之二氧化矽分散體之方法，上述製造方法包括如下述之步驟： 步驟（A）：獲得包含矽原子之種粒子；及 步驟（B）：使步驟（A）中所獲得之包含矽原子之種粒子、不同於步驟（A）中所獲得之種粒子之含矽原子之化合物、及含硼原子之化合物混合。
上述含硼原子之化合物之使用量較佳以硼原子數換算，相對於包含矽原子之種粒子、與不同於該種粒子之含矽原子之化合物中的合計矽原子100莫耳%，為0.4～10莫耳%。
上述包含矽原子之種粒子之使用量較佳以矽原子數換算，相對於包含矽原子之種粒子、與不同於該種粒子之含矽原子之化合物中的合計矽原子100莫耳%，為1～20莫耳%。
較佳於上述混合步驟（B）中，相對於不同於種粒子之含矽原子之化合物中之矽原子、及含硼原子之化合物中之硼原子的合計100莫耳%，添加10～50莫耳%之鹼性觸媒。
本發明之含硼之二氧化矽分散體係由上述構成而成，由於高濃度，分散穩定性優異，且硼與二氧化矽之結合性高，因此可適合用於積層陶瓷電容器等之陶瓷材料之燒結助劑等。
以下，針對本發明之較佳形態，具體地進行說明，但本發明並不僅限定於以下所記載之形態，在不改變本發明之主旨之範圍內可適當進行變更後應用。再者，經組合2或3個以上之以下所記載之本發明各較佳形態的形態亦屬於本發明之較佳形態。
＜含硼之二氧化矽分散體＞ 本發明之含硼之二氧化矽分散體含有包含硼原子之非晶質二氧化矽粒子及分散介質，且利用上述方法進行超濾後之固形物成分濃度為5～30質量%，經靜置1000小時時之粒子之沉澱率為4%以下。藉此，即便為高濃度，分散穩定性亦優異，因此當與介電質粉末等進行混合時，操作性變得優異。 作為超濾後之固形物成分濃度，較佳為10～25質量%，更佳為12～20質量%，進而較佳為15～18質量%。
作為上述經靜置1000小時時之粒子之沉澱率，較佳為3%以下，更佳為2%以下，進而較佳為1%以下。 上述沉澱率可利用實施例所記載之方法進行測定。
上述含硼之二氧化矽分散體經利用上述方法進行超濾並乾燥時，以氧化物換算之SiO 2及B 2O 3之比率相對於SiO 2及B 2O 3之合計100質量%，分別為90.0～99.8質量%，0.2～10.0質量%。當二氧化矽粒子中硼之結合不充分之情形時，若進行超濾，則B 2O 3之比率減少，但本發明之含硼之二氧化矽分散體係即便利用上述方法進行超濾，亦可將B 2O 3之比率保持於上述範圍內。 作為B 2O 3之比率，較佳為0.9～7.0質量%，更佳為1.7～5.2質量%，進而較佳為2.6～4.5質量%。 作為SiO 2之比率，較佳為93.0～99.1質量%，更佳為94.8～98.3質量%，進而較佳為95.5～97.4質量%。 上述SiO 2及B 2O 3之比率可利用實施例所記載之方法求出。
上述含硼之二氧化矽分散體經利用上述方法進行超濾並乾燥時，以氧化物換算之SiO 2及B 2O 3之比率若為上述範圍即可，在進行超濾前之階段，以氧化物換算之SiO 2及B 2O 3之比率相對於SiO 2及B 2O 3之合計100質量%，分別較佳為90.0～99.8質量%，0.2～10.0質量%。若上述B 2O 3之比率為10.0質量%以下，則於將含硼之二氧化矽分散體用作積層陶瓷電容器（MLCC）等電子零件之材料之情形時，電子機器之耐久性會進一步提高。
上述含硼之非晶質二氧化矽粒子基於針對隨機選出之40個粒子之穿透式電子顯微鏡照片所求出之平均粒徑（以下，亦稱為TEM平均粒徑）為10～100 nm。 上述TEM平均粒徑係一次粒徑，若一次粒徑為100 nm以下，則例如由於為與積層陶瓷電容器等所使用之次微米之介電質粉末之類的陶瓷粉末同等或其以下之粒徑，因此即便與此類陶瓷粉末混合，亦可分散成容易地被歸於陶瓷粉末之晶界，且在陶瓷粉末之間可形成更均質且薄之晶界相。 作為上述TEM平均粒徑，較佳為15～75 nm，更佳為20～50 nm，進而較佳為25～30 nm。
上述含硼之非晶質二氧化矽粒子，利用上述方法所求出之粒度分佈之平均粒徑D 50較佳為10～100 nm。更佳為15～75 nm，進而較佳為20～50 nm，特佳為25～30 nm。
上述含硼之二氧化矽分散體，基於上述穿透式電子顯微鏡照片中隨機選出之40個粒子所求出之粒徑之變異係數（粒徑之標準偏差/平均粒徑）較佳為0.25以下。
上述含硼之二氧化矽分散體其上述粒度分佈之D 90/D 10較佳為4.0以下。D 10係指體積基準之10%累計粒徑，D 90係指體積基準之90%累計粒徑。 D 90/D 10係體積基準粒度分佈之陡峭程度之指標。該值（D 90/D 10）越大，則表示粒度分佈越寬，該值越小，則表示粒度分佈越陡峭。若D 90/D 10為4.0以下，則可充分地抑制粒徑之差異變得過大，當與介電質粉末等其他材料進行混合時，可充分地抑制流動性及成形性下降，並且可與其他材料更均勻地分散。
上述含硼之二氧化矽分散體之D 100較佳為300 nm以下。更佳為200 nm以下，進而較佳為100 nm以下。 上述含硼之二氧化矽分散體中上述粒度分佈之D 90/D 10為4.0以下且D 100為300 nm以下之形態，係本發明之較佳實施形態之一。
上述含硼之二氧化矽分散體中之含硼之非晶質二氧化矽粒子，利用上述方法所求出之平均圓形度較佳為0.65以上。藉此，當與介電質粉末等其他材料混合時，可充分地抑制流動性及成形性下降，並且可與其他材料更均勻地分散。又，當樹脂成形時，亦可抑制成形模具之磨耗。
關於上述含硼之二氧化矽分散體，經將該分散體之乾燥物於上述條件下燒成時，硼含量之減少率較佳為10質量%以下。本發明之含硼之二氧化矽分散體由於硼與二氧化矽之結合性高，因此可抑制因燒成所產生之硼含量減少。 作為上述硼含量之減少率，更佳為9.5質量%以下，進而較佳為9質量%以下。 上述硼含量之減少率可利用實施例所記載之方法求出。
上述含硼之二氧化矽分散體利用上述方法所測得之黏度較佳為15 mPa・s以下。藉此，本發明之含硼之二氧化矽分散體之操作性變得更優異。 作為上述黏度，更佳為10 mPa・s以下，進而較佳為5 mPa・s以下。又，上述黏度較佳為0.01 mPa・s以上。
本發明之含硼之二氧化矽分散體較佳含有溶劑。作為溶劑，並無特別限制，可例舉：水、甲醇、乙醇、二甲基乙醯胺、乙二醇、乙酸2-甲氧基-1-甲基乙酯等。其中，較佳為水。
本發明之含硼之二氧化矽分散體，亦可含有除含硼之非晶質二氧化矽粒子、溶劑以外之其他成分。作為其他成分，並無特別限制，可例舉：含硼之二氧化矽分散體之未反應之原料、或氨、乙二胺、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、尿素、乙醇胺、四甲基氫氧化銨等。 上述其他成分之含有比率並無特別限制，相對於含硼之二氧化矽分散體100莫耳%，較佳為0～10質量%。更佳為0～5質量%，進而較佳為0～1質量%，最佳為0質量%。
＜含硼之二氧化矽分散體之製造方法＞ 本發明之含硼之二氧化矽分散體之製造方法並無特別限制，可如下述進行製造：進行獲得包含矽原子之種粒子之步驟，使所獲得之種粒子、不同於該種粒子之含矽原子之化合物、及含硼原子之化合物混合。 本發明亦為一種含硼之二氧化矽分散體之製造方法，其包括如下述之步驟： 步驟（A）：獲得包含矽原子之種粒子；及 步驟（B）：使步驟（A）中所獲得之包含矽原子之種粒子、不同於步驟（A）中所獲得之種粒子之含矽原子之化合物、及含硼原子之化合物混合。 上述步驟（B）中，藉由使用包含矽原子之種粒子，從而可使硼均勻地摻雜在二氧化矽粒子。 步驟（B）中所使用之「不同於種粒子之含矽原子之化合物」若是步驟（A）中所獲得之化合物以外者即可，化合物之組成亦可與種粒子相同。
含硼之二氧化矽分散體之製造方法中，較佳為使自含硼原子之化合物析出之硼與含矽原子之化合物之水解物進行反應而製造。含矽原子之化合物之水解速度相對於硼之析出速度較慢，因此通常該等分別以粒子之形式析出，但藉由使用包含矽原子之種粒子，種粒子成為反應場，在不同於種粒子之含矽原子之化合物水解之同時可夾帶硼一起使得粒子生長，因此認為可使硼均勻地摻雜。
上述步驟（A）只要獲得包含矽原子之種粒子，則並無特別限制，較佳為分解含矽化合物之步驟。 上述步驟（A）中所使用之含矽化合物並無特別限制，較佳為矽烷氧化物等。 於上述步驟（A）中使用矽烷氧化物之情形時，矽烷氧化物被水解，而以種粒子之形式產生二氧化矽、原矽酸、偏矽酸、偏二矽酸等。
作為上述包含矽原子之種粒子之平均粒徑，並無特別限制，基於針對40個粒子之穿透式電子顯微鏡照片所求出之平均粒徑較佳為5～15 nm。更佳為10～13 nm。 又，利用上述方法所測得之粒度分佈之平均粒徑D 50較佳為1～15 nm。更佳為5～10 nm。
於上述包含矽原子之種粒子係二氧化矽之情形時，較佳使用使矽烷氧化物水解而獲得者（矽烷氧化物之水解物）。 作為矽烷氧化物，較佳為可例舉：四甲氧基矽烷等矽酸甲酯、四乙氧基矽烷等矽酸乙酯、四異丙氧基矽烷等矽酸異丙酯等。其中，較佳為矽酸乙酯，更佳為四乙氧基矽烷（TEOS）。
上述水解物較佳為使矽烷氧化物、水、及觸媒進行反應而獲得。 作為觸媒，較佳為鹼性觸媒，更佳為精胺酸、離胺酸、組胺酸、色胺酸等鹼性胺基酸，進而較佳為精胺酸。 藉由使用精胺酸，從而可獲得更小之種粒子。
上述步驟（A）中之觸媒之使用量並無特別限制，相對於矽烷氧化物100莫耳%，較佳為0.5～3莫耳%。更佳為1.5～2.5莫耳%。
上述步驟（A）中之反應溫度並無特別限制，較佳為40～70℃。更佳為55～65℃。若為40℃以上，則可充分地抑制種粒子之粒徑變得過小，獲得所需大小之種粒子。若為70℃以下，則可充分地抑制種粒子變得過大，又，可更充分地抑制原料揮發。
上述步驟（A）中之原料之添加方法並無特別限制，較佳為於水與觸媒之混合物添加矽烷氧化物。
上述步驟（B）中之包含矽原子之種粒子的使用量，以矽原子數換算，相對於包含矽原子之種粒子、與不同於該種粒子之含矽原子之化合物中的合計矽原子100莫耳%，較佳為1～20莫耳%。藉由使上述種粒子之使用量為1莫耳%以上，從而可充分地抑制最終所獲得之粒子之粒徑變得過大。又，藉由使上述種粒子之使用量為1莫耳%以上，從而相對於不同於種粒子之含矽原子之化合物的水解速度，種粒子之生長速度為更合適之範圍，可抑制除種粒子以外產生新粒子，充分地抑制粒度分佈變廣。 又，藉由使上述使用量為20莫耳%以下，從而可充分地進行不同於種粒子之含矽原子之化合物的水解。 作為上述種粒子之使用量，更佳為5～20莫耳%，進而較佳為10～15莫耳%。
上述步驟（B）中之含硼原子之化合物的使用量，以硼原子數換算，相對於包含矽原子之種粒子、與不同於該種粒子之含矽原子之化合物中的合計矽原子100莫耳%，較佳為0.4～10莫耳%。藉由使上述含硼原子之化合物之使用量為10莫耳%以下，可充分地抑制形成硼酸鹽而凝聚及沉澱。又，藉由使上述含硼原子之化合物之使用量為10莫耳%以下，從而亦充分地抑制未反應之含硼原子之化合物殘存，且可充分地抑制因未反應之含硼原子之化合物所產生之凝聚。 作為上述含硼原子之化合物之使用量，更佳為2～8莫耳%，進而較佳為4～6莫耳%。
上述步驟（B）中，較佳使用鹼性觸媒。 藉此，除了作為觸媒之作用以外，亦可藉由添加鹼而獲得充分提高反應液中之分散性，且充分降低黏度之效果。 作為鹼性觸媒，並無特別限制，可例舉：上述鹼性胺基酸或乙二胺、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、氨、尿素、乙醇胺、四甲基氫氧化銨等。上述鹼性觸媒可僅使用1種，亦可併用2種以上。 作為鹼性觸媒，較佳為氨、鹼性胺基酸。 藉由使用氨，可使得所獲得之粒子之形狀更接近球形。又，藉由使用精胺酸，可使得所獲得之粒子之粒徑變得更小。 併用氨及精胺酸作為鹼性觸媒之形態係本發明之較佳實施形態之一。
上述步驟（B）中之鹼性觸媒之使用量，相對於不同於種粒子之含矽原子之化合物中之矽原子、及含硼原子之化合物中之硼原子的合計100莫耳%，較佳為10～50莫耳%。若鹼性觸媒之使用量為50莫耳%以下，則可抑制粒子之生長反應使其不會夾帶周圍粒子，發生頸縮，因此粒子不會大粒子化，可減少沉澱。 作為上述鹼性觸媒之使用量，更佳為20～40莫耳%，進而較佳為25～35莫耳%。
作為使用氨作為鹼性觸媒之情形時的使用量，相對於不同於種粒子之含矽原子之化合物中之矽原子、及含硼原子之化合物中之硼原子的合計100莫耳%，較佳為10～50莫耳%。 藉由使氨之使用量為10莫耳%以上，可進一步提高分散性，充分地抑制粒子之沉澱。藉由使氨之使用量為50莫耳%以下，可充分地抑制產生硼酸銨，可充分地抑制因硼酸銨所產生之凝聚。藉由為50莫耳%以下，可使圓形度為更合適之範圍。作為上述氨之使用量，更佳為20～40莫耳%，進而較佳為25～35莫耳%。
上述步驟（B）中之不同於種粒子之含矽原子之化合物若不同於種粒子，且含矽原子，則並無特別限制，較佳為上述矽烷氧化物。更佳為矽酸乙酯，進而較佳為四乙氧基矽烷（TEOS）。
上述步驟（B）中之含硼原子之化合物若含硼原子，則並無特別限制，例如可例舉：硼烷氧化物；氧化硼；偏硼酸、原硼酸等硼之含氧酸；硼酸銨及其水合物等。其中，較佳為硼烷氧化物；硼酸銨及其水合物。 作為硼烷氧化物，較佳為可例舉：三甲氧基硼烷等硼酸甲酯、硼酸三乙酯等硼酸乙酯、三異丙氧基硼烷等硼酸異丙酯等。其中，較佳為硼酸乙酯，更佳為硼酸三乙酯（TEOB）。
上述步驟（B）中較佳使用溶劑。作為溶劑，較佳為水、甲醇、乙醇、異丙醇等碳數1～3之醇類。更佳為水及上述醇之混合溶劑。 作為上述醇類，較佳為乙醇。
於使用水與醇類之混合溶劑作為上述溶劑之情形時，醇類之比率相對於水100質量%，較佳為140～150質量%。更佳為143～147質量%。其理由雖不確定，但醇類無論過少或過多，所添加之含矽原子之化合物均不易與溶液親和，以乳膠狀態存在於溶液中，不會逐次進行反應。因此會導致粒子彼此發生頸縮，或生成新的二次粒子。
上述步驟（B）中，原料之添加方法並無特別限制，較佳為步驟（B）包括如下述之步驟： 步驟（B1）：使溶劑、種粒子及鹼性觸媒混合；及 步驟（B2）：在步驟（B1）中所獲得之混合液添加不同於種粒子之含矽原子之化合物、及含硼原子之化合物。
上述步驟（B1）之溫度並無特別限制，較佳為20～30℃。 較佳於上述步驟（B1）中進行攪拌。
上述步驟（B2）中之添加含矽原子之化合物及含硼原子之化合物之方法並無特別限制，可分別添加該等化合物，亦可混合後再添加。較佳為混合後再添加之形態。 上述步驟（B2）中，含矽原子之化合物及含硼原子之化合物可一次添加，亦可逐次添加，較佳為逐次添加。
上述步驟（B2）中，含矽原子之化合物及含硼原子之化合物可以固體之形式添加，亦可以溶液之形式添加，較佳為以溶液之形式添加。 較佳將含矽原子之化合物及含硼原子之化合物之混合溶液滴加在步驟（B1）中所獲得之混合液。 作為滴加時間，並無特別限制，較佳為2～4小時。更佳為2小時。
上述步驟（B2）之溫度並無特別限制，較佳為45～65℃。若為45℃以上，則更容易進行反應，若為65℃以下，則可充分地抑制原料之揮發。 較佳於上述步驟（B2）中進行攪拌。
本發明之含硼之二氧化矽分散體之製造方法，較佳在上述步驟（B）之後進行熟化步驟。 熟化溫度並無特別限制，較佳為20～30℃。 熟化時間並無特別限制，較佳為12～16小時。
本發明之含硼之二氧化矽分散體之製造方法，亦可在上述步驟（B）或熟化步驟之後進行濃縮步驟。 上述濃縮步驟中之濃縮方法並無特別限制，較佳可舉進行超濾之方法。
＜陶瓷材料之燒結助劑＞ 由於本發明之含硼之二氧化矽分散體含硼且低溫燒結性優異，因此可適合用作積層陶瓷電容器等之陶瓷材料之燒結助劑。 本發明亦為一種包含本發明之含硼之二氧化矽分散體的燒結助劑。 [實施例]
以下揭示實施例，對本發明進而詳細地進行說明，但本發明並不僅限定於該等實施例。再者，只要無特別說明，則「%」係指「質量%」。
1、各種測定係如下述進行。 （1）粒度分佈之平均粒徑 對於實施例及比較例中所獲得之分散體，藉由動態光散射法粒度分佈測定裝置（MicrotracBEL製造之Nanotrac WaveII UT151）進行粒度分佈測定。 利用離子交換水對含有含硼之非晶質二氧化矽粒子之漿料進行適當稀釋至測定時之粒子濃度變為合適之濃度（負載指數＝0.01～1之範圍）。對於固形物成分發生沉澱之試樣，與樣品瓶一起浸漬於超音波洗淨器（ASONE製造之ASU-10）進行10分鐘超音波處理，從而準備試樣之懸浮液。 測定時間設為60秒鐘。 粒子透過性：透過，粒子折射率：1.46，形狀：真球形，密度（g/cm 3）：1.00。 溶劑條件：水，折射率：1.333，黏度為30℃：0.797、20℃：1.002。
（2）利用顯微鏡觀察之粒徑分析 對實施例及比較例中所獲得之合成漿料及分散體進行粒徑分析。使用場發射型掃描電子顯微鏡（日本電子公司製造，JSM-7000F）或穿透式電子顯微鏡（日本電子公司製造，JSM-2100F），以照片至少能看到50個以上之倍率對試樣進行拍攝。利用圖像解析軟體（Asahi Kasei Engineering公司製造，A IMAGE KUN）讀取所拍攝之圖像檔案，使用圓形粒子解析之應用軟體測定輪廓明確之40個粒子之粒徑。 （i）利用SEM之觀察 利用微量刮勺將1滴溶液放於試樣台，於105℃使其乾燥2～3分鐘。對所獲得之樣品藉由鉑塗佈機（日本電子公司製造，JFC-1600）進行60秒鐘塗佈。 利用場發射型掃描電子顯微鏡對經塗佈之試樣進行觀察。測定條件設定如下：（加速電壓15.00 kV，WD10 mm）。 （ii）利用TEM之觀察 使用無支持膜之微電網（日本電子公司製造，圖號規格：CV 200網目）。將微電網之網格浸漬於欲進行分析之漿料中，使附於網格之多餘水分飛散，並利用吹風機使其完全乾燥。利用穿透式電子顯微鏡對經乾燥之試樣進行觀察。
（3）熱減量分析 對實施例及比較例中所獲得之二氧化矽乾燥粉體，利用熱分析裝置（Rigaku股份有限公司製造，Thermo plas EVO TG 8120）進行燒成步驟中之重量減量分析。測定條件設定如下：（參考：氧化鋁，樣品盤：鉑，試樣重量：10 mg，環境：大氣，測定溫度範圍：25～1000℃，升溫速度：10.0℃/分鐘）。
（4）元素分析（硼之含量及減少率之計算） 對實施例及比較例中所獲得之二氧化矽乾燥粉體及二氧化矽燒成物（燒成粉），藉由螢光X射線分析裝置（Rigaku股份有限公司製造，型號 ZSX PrimusII）之為所含元素掃描功能之EZ掃描進行元素分析。 具體而言，係設置壓在測定樣品台之樣品，藉由選擇以下條件（測定範圍：B-U，測定直徑：30 mm，試樣形態：金屬，測定時間：標準，環境：真空）來測定粉體中之Si含量及B含量。將所獲得之測定值換算成氧化物而算出SiO 2及B 2O 3含量。基於粉體中之Si含量及B含量，算出於將粉體中之SiO 2換算量與B 2O 3換算量之和設為100重量份時，相對於其之B 2O 3之含量（重量份）。 燒成粉由於若為單一成分，則即便進行加壓亦無法成型，因此與PVA溶液混合來進行造粒，從而容易進行加壓成型。具體而言，係對燒成粉一面以PVA變為0.8～1.5質量%之方式逐次少量添加10質量%之PVA水溶液，一面利用研缽進行混合至整體變得均勻。於110℃對混合粉進行1小時乾燥，並利用研缽壓碎。使混合粉通過網眼150 μm左右之篩，從而製成燒成粉之XRF測定樣品。 硼之減少率係根據下式求出。 硼之減少率（%）＝（二氧化矽乾燥粉體之B 2O 3含量－二氧化矽燒成物B 2O 3含量）/（二氧化矽乾燥粉體之B 2O 3含量）×100
（5）黏度 於溫度25℃利用振動式黏度計（A&D股份有限公司製造，SV-1H），對所獲得之分散體進行黏度測定。在20 mL之螺旋管（maruem公司製造，型號No.5（白），本體高度55 mm，外徑27 mm）放入各分散體18 mL來進行測定。
（6）沉澱率 將實施例及比較例中所獲得之分散體18 mL量取至20 mL之螺旋管中，於24～26℃靜置1000小時後，測定分散體之高度（a）與沉澱物之高度（b），並根據下述數式（1）算出沉澱率。 b/a×100（%）   （1）
2、二氧化矽分散體、乾燥粉體、燒成物之製造 ＜實施例1＞ （i）種粒子（晶種）之製造 使離子交換水（5361.5 g）與L(+)-精胺酸（和光純藥公司製造，10.5 g）混合，使用加熱器加熱至60℃。以150 rpm進行攪拌，向其中添加正矽酸乙酯（多摩化學公司製造，628.0 g）。添加正矽酸乙酯後經過7小時之後停止加熱，在停止加熱後經過約16小時之後進行回收。所獲得之晶種漿料1透明且無沉澱物。 （ii）二氧化矽分散體之製造 使離子交換水（1368.5 g）、工業用醇製劑（甘糟化學產業公司製造，Arcozol P-5，1376.1 g）、及晶種漿料1（997.2 g）混合。進而加入L(+)-精胺酸（1.33 g）與25%氨水（大盛化工公司製造，81.0 g），使用加熱器使溶液溫度變為55℃。對該溶液以750 rpm進行攪拌，並向其中歷時240分鐘添加正矽酸乙酯（675.9 g）與硼酸三乙酯（東京化成工業公司製造，26.2 g）之混合溶液後，藉由使用旭化成製造之UF膜模組「microza」型號ACP-1013D（超濾膜之截留分子量：13,000），以供給液流量3660 ml/分鐘，相對於液量6倍之量進行水洗，從而獲得二氧化矽分散體1。所獲得之二氧化矽分散體1中之二氧化矽粒子係非晶質。 （iii）二氧化矽乾燥粉體之製造 將上述二氧化矽分散體1轉移至蒸發皿，於105℃乾燥一晩，去除水分，從而獲得二氧化矽乾燥粉體1。 （iv）二氧化矽燒成物（燒成粉）之製造 對上述二氧化矽乾燥粉體1，利用研缽壓碎，填充20 g於氧化鋁製坩堝，於大氣環境下以200℃/小時升溫至1100℃，在該狀態下保持5小時後，降溫至室溫。對如此所獲得之燒成物利用研缽壓碎，從而獲得二氧化矽燒成物1。所獲得之二氧化矽燒成物1係非晶質。又，對二氧化矽乾燥粉體1及二氧化矽燒成物（燒成粉）1進行元素分析，求出硼之減少率，結果硼之減少率為8.3%。
＜實施例2＞ （i）種粒子（晶種）之製造 使離子交換水（5361.5 g）與L(+)-精胺酸（和光純藥公司製造，10.5 g）混合，使用加熱器加熱至60℃。以150 rpm進行攪拌，向其中添加正矽酸乙酯（多摩化學公司製造，628.0 g）。添加正矽酸乙酯後經過7小時之後停止加熱，在加熱停止後經過約16小時之後進行回收。所獲得之晶種漿料2透明且無沉澱物。 （ii）二氧化矽分散體之製造 使離子交換水（1368.5 g）、工業用醇製劑（甘糟化學產業公司製造，Arcozol P-5，1376.1 g）、及晶種漿料2（997.2 g）混合。進而加入L(+)-精胺酸（1.33 g）與25%氨水（大盛化工公司製造，81.0 g），使用加熱器使溶液溫度變為55℃。對該溶液以750 rpm進行攪拌，並向其中歷時240分鐘同時添加正矽酸乙酯（675.9 g）與硼酸銨八水合物（和光純藥公司製造，11.3 g）6.5質量%水溶液後，藉由使用旭化成製造之UF膜模組「microza」型號ACP-1013D（超濾膜之截留分子量：13,000），以供給液流量3660 ml/分鐘進行濃縮至變為15質量%左右，並以相對於液量6倍之量進行水洗，從而獲得二氧化矽分散體2。所獲得之二氧化矽分散體2中之二氧化矽粒子係非晶質。 接著，進行與實施例1之（iii）相同之操作，獲得二氧化矽乾燥粉體2，又，於實施例1之（iv）中升溫至1000℃，除此以外進行相同之操作，從而獲得二氧化矽燒成物2。所獲得之二氧化矽燒成物2係非晶質。又，對二氧化矽乾燥粉體2及二氧化矽燒成物（燒成粉）2進行元素分析，求出硼之減少率，結果硼之減少率為6.5%。
＜實施例3＞ （i）種粒子（晶種）之製造 與實施例1同樣地進行操作，合成種粒子。 （ii）二氧化矽分散體之製造 使離子交換水（339.1 g）、工業用醇製劑（甘糟化學產業公司製造，Arcozol P-5，764.5 g）、及晶種漿料1（554 g）混合。進而加入L(+)-精胺酸（0.7 g）與25%氨水（大盛化工公司製造，216.5 g），使用加熱器使溶液溫度變為50℃。對該溶液以180 rpm進行攪拌，並向其中歷時240分鐘添加正矽酸乙酯（375.5 g）與硼酸三乙酯（東京化成工業公司製造，14.5 g）之混合溶液後，藉由使用旭化成製造之UF膜模組「microza」型號ACP-1013D（超濾膜之截留分子量：13,000），以供給液流量3660 ml/分鐘進行濃縮至變為15質量%左右，並以相對於液量6倍之量進行水洗，從而獲得二氧化矽分散體3。所獲得之二氧化矽分散體3中之二氧化矽粒子係非晶質。 接著，進行與實施例1之（iii）相同之操作，獲得二氧化矽乾燥粉體3，又，於實施例1之（iv）中升溫至1000℃，除此以外進行相同之操作，從而獲得二氧化矽燒成物3。所獲得之二氧化矽燒成物係非晶質。又，對二氧化矽乾燥粉體3及二氧化矽燒成物（燒成粉）3進行元素分析，求出硼之減少率，結果為10%。
＜比較例1＞ （i）種粒子（晶種）之製造 與實施例1同樣地進行操作，合成種粒子。 （ii）二氧化矽分散體之製造 使離子交換水（6392 g）、工業用醇製劑（甘糟化學產業公司製造，Arcozol P-5，7644 g）、及晶種漿料1（5540 g）混合。進而加入L(+)-精胺酸（7 g）與25%氨水（大盛化工公司製造，1664 g），使用加熱器使溶液溫度變為40℃。對該溶液以120 rpm進行攪拌，並向其中歷時240分鐘添加正矽酸乙酯（3753 g）後，藉由使用旭化成製造之UF膜模組「microza」型號ACP-1013D（超濾膜之截留分子量：13,000），以供給液流量3660 ml/分鐘進行濃縮至變為15質量%左右，並以相對於液量6倍之量進行水洗，從而獲得比較二氧化矽分散體1。所獲得之比較二氧化矽分散體1中之二氧化矽粒子係非晶質。 接著，進行與實施例1之（iii）相同之操作，獲得比較二氧化矽乾燥粉體1，又，於實施例1之（iv）中升溫至1000℃，除此以外進行相同之操作，從而獲得比較二氧化矽燒成物1。所獲得之比較二氧化矽燒成物1係非晶質。
＜比較例2＞ （i）二氧化矽之製造 使正矽酸乙酯（119 g）、氧化硼（和光純藥公司製造，1.8 g）與工業用醇製劑（甘糟化學產業公司製造，Arcozol P-5，1184 g）混合而加以溶解。對該溶液以300 rpm進行攪拌，並向其中添加25%氨水（大盛化工公司製造，10 g），進行12小時攪拌後，藉由使用旭化成製造之UF膜模組「microza」型號ACP-1013D（超濾膜之截留分子量：13,000），以供給液流量3660 ml/分鐘進行濃縮至變為15質量%左右，並以相對於液量6倍之量進行水洗，從而獲得比較二氧化矽分散體2。所獲得之比較二氧化矽分散體2中之二氧化矽粒子係非晶質。若加以靜置，則固形物成分發生沉澱。 接著，進行與實施例1之（iii）相同之操作，獲得比較二氧化矽乾燥粉體2，又，於實施例1之（iv）中升溫至1000℃，除此以外進行相同之操作，從而獲得比較二氧化矽燒成物2。所獲得之比較二氧化矽燒成物2係非晶質。又，對比較二氧化矽乾燥粉體2之硼含量進行測定，結果未檢測出硼，由此認為若不存在種粒子，則二氧化矽粒子中未摻雜有硼，且在超濾步驟中硼自二氧化矽粉體被去除。
＜比較例3＞ （i）二氧化矽之製造 使硼酸（和光純藥公司製造，9.5 g）溶解於純水（101 g），進而添加25%氨水（1058 g）。將其作為A液。使正矽酸乙酯（99.5 g）與工業用醇製劑（595 g）混合，作為B液。對A液以400 rpm進行攪拌，並向其中添加B液，進行30分鐘攪拌。向其中加入25%氨水（1512 g）與純水（838 g）之混合溶液，進行18小時攪拌後，藉由使用旭化成製造之UF膜模組「microza」型號ACP-1013D（超濾膜之截留分子量：13,000），以供給液流量3660 ml/分鐘進行濃縮至變為15質量%左右，並以相對於液量6倍之量進行水洗，從而獲得比較二氧化矽分散體3。所獲得之比較二氧化矽分散體3中之二氧化矽粒子係非晶質。若加以靜置，則固形物成分發生沉澱。 接著，進行與實施例1之（iii）相同之操作，獲得比較二氧化矽乾燥粉體3，又，於實施例1之（iv）中升溫至1000℃，除此以外進行相同之操作，從而獲得比較二氧化矽燒成物3。所獲得之比較二氧化矽燒成物3係非晶質。又，對比較二氧化矽乾燥粉體3之硼含量進行測定，結果未檢測出硼，由此認為二氧化矽粒子中未摻雜有硼，且在超濾步驟中硼自二氧化矽粉體被去除。
＜比較例4＞ （i）種粒子（晶種）之製造 與實施例1同樣地進行操作，合成種粒子。 （ii）二氧化矽分散體之製造 使離子交換水（456.2 g）、工業用醇製劑（甘糟化學產業公司製造，Arcozol P-5，458.7 g）、及晶種漿料1（332.4 g）混合。進而加入25%氨水（大盛化工公司製造，81.0 g），使用加熱器使溶液溫度變為45℃。對該溶液以490 rpm進行攪拌，並向其中歷時240分鐘添加正矽酸乙酯（225.3 g）與硼酸三乙酯（東京化成工業公司製造，23.4 g）之混合溶液，發生凝膠化。由於硼酸三乙酯之添加量過量，因此認為與系統中之氨進行反應而發揮凝聚作用。發生凝膠化後加入水，藉由20 μm過濾器去除凝膠狀凝聚物之後，藉由使用旭化成製造之UF膜模組「microza」型號ACP-1013D（超濾膜之截留分子量：13,000），以供給液流量3660 ml/分鐘進行濃縮至變為15質量%左右，並以相對於液量6倍之量進行水洗，從而獲得比較二氧化矽分散體4。所獲得之比較二氧化矽分散體4中之二氧化矽粒子係非晶質。 接著，進行與實施例1之（iii）相同之操作，獲得比較二氧化矽乾燥粉體4，又，於實施例1之（iv）中升溫至1000℃，除此以外進行相同之操作，從而獲得比較二氧化矽燒成物4。所獲得之二氧化矽燒成物係非晶質。又，對比較二氧化矽乾燥粉體4及比較二氧化矽燒成物（燒成粉）4進行元素分析，求出硼之減少率，結果為11%。
將實施例1～3、比較例1～4中之原料之組成及所獲得之二氧化矽分散體之各種物性示於表1中。
[表1]
   實施例1 實施例2 實施例3 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4
硼濃度（mol% B/二氧化矽固形物成分） 4.79 5.56 4.79 0 9.13 32.17 11.12
晶種濃度（mol%晶種/二氧化矽固形物成分） 13.3 13.3 13.3 13.3 0 0 13.3
NH 3濃度（mol% NH 3/二氧化矽固形物成分） 31.8 31.8 152.7 117.5 26.3 7899.3 27.5
TEM平均粒徑（nm） 29.9 28.8 35.5 28.3 40.3 821 125
變異係數（TEM粒徑） 0.03 0.03 0.17 0.04 0.35 0.15 0.12
平均圓形度 0.87 0.87 0.58 0.87 0.64 0.93 0.77
粒度分佈D 50（nm） 31.3 28.6 32.3 31.5 41.3 1805 92.5
粒度分佈D 100（nm） 60.4 70.0 80.4 61.5 1927 6526 1353
粒度分佈D 90/D 10 1.8 1.8 2.0 1.7 14.3 4.7 3.0
水分散體濃度（wt%） 21 16 15 16 4 3 6
黏度（mPa・s） 2.82 5.06 5.12 5.00 2.50 2.80 2.75
沉澱率（%） 0 0 1 0 4.1 8 7
超濾後之乾燥粉之硼比率（相對於SiO 2及B 2O 3之合計100質量%之比率（質量%）） 3.2 4.3 2.9 0 0 0 4.7
燒成後之硼之減少率（%） 8.3 6.5 10 - - - 11
將實施例1～3、比較例1～4中所獲得之二氧化矽分散體之TEM照片示於圖1～6中。 關於實施例1、比較例1及2中所獲得之乾燥粉體，將藉由熱減量分析所獲得之TG分析結果示於圖7中，將DTA分析結果示於圖8中。 熱減量分析之結果，關於本案實施例1之二氧化矽乾燥粉體，未確認出因加熱所產生之重量減少。關於比較例2之重量減少，認為其係由於在未完成水解之情況下縮合而形成粒子，導致原料之有機部分殘留。因此，暗示實施例1中充分地進行了水解，生成揮發成分少之二氧化矽粒子。
MLCC之HALT試驗 將實施例1與比較例1之粉體用作MLCC材料，並提供於HALT試驗中。MLCC係如下述般製成：以BaTiO 3作為主劑，並以相對於BaTiO 3為0.1重量%之比率添加實施例1與比較例1中所獲得之粉體。使用Y-Dy-Mg-Mn-V系作為摻雜劑。MLCC之形狀係3225尺寸，且層間厚度為3 μm。 使用所製成之MLCC來實施HALT試驗。HALT試驗中施加電壓均固定為40（V/μm），並在加速溫度140℃，加速電壓128 V之條件下進行評價。 將結果示於表2及圖9。根據表2及圖9可知，實施例1所記載之含硼之二氧化矽顯示優異之平均故障時間（MTTF）。
[表2]
   燒結助劑名 實施例1 比較例1
MLCC設計 燒結助劑添加量（wt%） 相對於BaTiO 3為0.1 wt%
摻雜劑 Y-Dy-Mg-Mn-V系
尺寸 3225尺寸
層間厚度（μm） 3
HALT試驗 施加電壓（V/μm） 40 40
實測層間厚度（μm） 3.2 3.2
加速電壓（V） 128 128
加速溫度（℃） 140 140
平均故障時間MTTF（h） 16.0 5.4
無
[圖1]係實施例1中所獲得之二氧化矽分散體1之TEM照片（倍率：50,000倍）。 [圖2]係實施例3中所獲得之二氧化矽分散體3之TEM照片（倍率：100,000倍）。 [圖3]係比較例1中所獲得之比較二氧化矽分散體1之TEM照片（倍率：50,000倍）。 [圖4]係比較例2中所獲得之比較二氧化矽分散體2之TEM照片（倍率：30,000倍）。 [圖5]係比較例3中所獲得之比較二氧化矽分散體3之TEM照片（倍率：5,000倍）。 [圖6]係比較例4中所獲得之比較二氧化矽分散體4之TEM照片（倍率：50,000倍）。 [圖7]係針對實施例1中所獲得之乾燥粉體1、及比較例1、2中所獲得之比較乾燥粉體1、2的TG測定結果。 [圖8]係針對實施例1中所獲得之乾燥粉體1、及比較例1、2中所獲得之比較乾燥粉體1、2的DTA結果。 [圖9]係針對使用實施例1中所獲得之乾燥粉體1、及比較例1中所獲得之比較乾燥粉體1之MLCC的HALT試驗評價結果。

Claims (11)

  1. 一種含硼之二氧化矽分散體，其係含有包含硼原子之非晶質二氧化矽粒子、及分散介質者，其特徵在於： 該含硼之非晶質二氧化矽粒子根據在穿透式電子顯微鏡照片中隨機選出之40個粒子所求出之平均粒徑為10～100 nm， 該含硼之二氧化矽分散體之固形物成分濃度為5～30質量%， 該含硼之二氧化矽分散體經靜置1000小時時之粒子之沉澱率為4%以下，當該含硼之二氧化矽分散體經利用下述方法進行超濾並乾燥時，以氧化物換算之SiO 2及B 2O 3之比率相對於SiO 2及B 2O 3之合計100質量%，分別為90.0～99.8質量%，0.2～10.0質量%； ＜超濾之方法＞ 使用截留分子量（molecular weight cutoff）13,000之超濾膜，以供給液流量3660 ml/分鐘，逐次添加含硼之二氧化矽分散體之體積之6倍量的純水來進行水洗。
  2. 如請求項1之含硼之二氧化矽分散體，其中，該含硼之非晶質二氧化矽粒子利用下述方法所求出之粒度分佈之平均粒徑D 50為10～100 nm； ＜粒度分佈之計算方法＞ 藉由動態光散射式粒徑分佈測定裝置進行體積平均粒徑之測定，以測定時之粒子濃度變為適於測定之濃度（負載指數（loading index）＝0.01～1之範圍）之方式，利用離子交換水對含有含硼之非晶質二氧化矽粒子之漿料進行稀釋； 測定時間設為60秒鐘； 粒子透過性：透過，粒子折射率：1.46，形狀：真球形，密度（g/cm 3）：1.00； 溶劑：水，折射率：1.333，黏度為30℃：0.797、20℃：1.002； 將所獲得之體積基準粒度分佈曲線中累計值為50%時之粒徑值作為平均粒徑D 50（nm）。
  3. 如請求項1或2之含硼之二氧化矽分散體，其中，該含硼之二氧化矽分散體基於穿透式電子顯微鏡照片中隨機選出之40個粒子所求出之粒徑之變異係數（粒徑之標準偏差/平均粒徑）為0.25以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之含硼之二氧化矽分散體，其中，該含硼之二氧化矽分散體之該粒度分佈之D 90/D 10為4.0以下且D 100為300 nm以下。
  5. 如請求項1至4中任一項之含硼之二氧化矽分散體，其中，該含硼之非晶質二氧化矽粒子利用下述方法所求出之平均圓形度為0.65以上； ＜平均圓形度之計算方法＞ 利用圖像解析軟體讀取由穿透式電子顯微鏡所拍攝到之TEM圖像之檔案，使用粒子解析之應用軟體測定40個粒子之平均圓形度。
  6. 如請求項1至5中任一項之含硼之二氧化矽分散體，其乾燥物經於下述條件下燒成時，硼含量之減少率為10質量%以下； ＜燒成條件＞ 將乾燥物5～10 g填充於氧化鋁製坩堝，在大氣環境中以200℃/小時升溫至1000～1100℃，在該狀態下保持5小時之後，降溫至室溫。
  7. 如請求項1至6中任一項之含硼之二氧化矽分散體，其利用下述方法所測得之黏度為15 mPa・s以下； ＜黏度之測定方法＞ 利用振動式黏度計，對溫度25℃之含硼之二氧化矽分散體進行黏度測定。
  8. 一種含硼之二氧化矽分散體之製造方法，其係製造如請求項1至7中任一項之含硼之二氧化矽分散體之方法， 該製造方法包括下述步驟： 步驟（A）：獲得包含矽原子之種粒子；及 步驟（B）：使步驟（A）中所獲得之包含矽原子之種粒子、不同於步驟（A）中所獲得之種粒子之含矽原子之化合物、及含硼原子之化合物混合。
  9. 如請求項8之含硼之二氧化矽分散體之製造方法，其中，該含硼原子之化合物之使用量以硼原子數換算，相對於包含矽原子之種粒子、與不同於該種粒子之含矽原子之化合物中的合計矽原子100莫耳%，為0.4～10莫耳%。
  10. 如請求項8或9之含硼之二氧化矽分散體之製造方法，其中，該包含矽原子之種粒子之使用量以矽原子數換算，相對於包含矽原子之種粒子、與不同於該種粒子之含矽原子之化合物中的合計矽原子100莫耳%，為1～20莫耳%。
  11. 如請求項8至10中任一項之含硼之二氧化矽分散體之製造方法，其中，該混合步驟（B）中，相對於不同於種粒子之含矽原子之化合物中之矽原子、及含硼原子之化合物中之硼原子的合計100莫耳%，添加10～50莫耳%之鹼性觸媒。
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