WO2010071135A1 - 酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムゾルの製造方法 - Google Patents

酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムゾルの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2010071135A1
WO2010071135A1 PCT/JP2009/070918 JP2009070918W WO2010071135A1 WO 2010071135 A1 WO2010071135 A1 WO 2010071135A1 JP 2009070918 W JP2009070918 W JP 2009070918W WO 2010071135 A1 WO2010071135 A1 WO 2010071135A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mass
yttrium
sol
oxide
aqueous solution
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/070918
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
太田　勇夫
なつ美 築比地
Original Assignee
日産化学工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日産化学工業株式会社 filed Critical 日産化学工業株式会社
Priority to CN2009801504987A priority Critical patent/CN102256901A/zh
Priority to US13/131,283 priority patent/US20110281958A1/en
Priority to JP2010542978A priority patent/JP5645015B2/ja
Priority to EP09833438.6A priority patent/EP2380851B1/en
Publication of WO2010071135A1 publication Critical patent/WO2010071135A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G25/00—Compounds of zirconium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/0004—Preparation of sols
    • B01J13/0008—Sols of inorganic materials in water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/206—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
    • C01F17/218—Yttrium oxides or hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G25/00—Compounds of zirconium
    • C01G25/02—Oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50—Solid solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40—Electric properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values

Definitions

  • the present invention relates to a method of producing an aqueous yttrium oxide-stabilized zirconium oxide aqueous sol characterized by hydrothermal treatment using a mixed aqueous solution of a yttrium carboxylate and zirconium oxyacetate as a starting material, and an aqueous medium of the aqueous sol as an organic medium.
  • the present invention relates to a method for producing a yttrium oxide-stabilized zirconium oxide organic solvent sol including a step of replacing with a solvent.
  • a mixed aqueous solution of zirconium oxychloride and yttrium chloride is changed to a mixed aqueous solution of ammonia water and ammonium hydrogen carbonate.
  • a method is known in which a slurry obtained by heating is heated at 150 ° C., hydrochloric acid is added, a precipitated phase separated into two layers is taken out, and diluted with water. Particles contained in the sol obtained by this production method were 200 mm or less by observation with a transmission electron microscope (see Patent Document 1).
  • the hydrothermal reaction is required to have a high reaction temperature of 300 to 400 ° C. and a high reaction pressure of 20 to 40 MPa. Therefore, the reactor must be designed to have a pressure resistance design of at least 20 MPa. There is a big restriction that it must be done, and it becomes a high-cost method. Therefore, the above production method is disadvantageous for mass production of the yttrium oxide stabilized zirconium oxide sol.
  • the present invention relates to an aqueous yttrium oxide-stabilized zirconium oxide aqueous sol and an organic sol which can produce a highly transparent sol in which the hydrothermal reaction conditions are relaxed compared to conventional methods and the resulting secondary agglomeration of colloidal particles hardly occurs. It is an object to provide a method for producing a solvent sol.
  • the present invention solves the above problems and has the following gist.
  • a mixed aqueous solution in which yttrium carboxylate and zirconium oxyacetate are dissolved in water at a Y / (Y + Zr) atomic ratio in the range of 0.10 to 0.60 is obtained at 160 to 280 ° C. for 2 hours or more.
  • a second aspect is the method for producing an aqueous yttrium oxide-stabilized zirconium oxide sol according to the first aspect, wherein the yttrium carboxylate is acetate or citrate.
  • the metal oxide (Y 2 O 3 + ZrO 2 ) equivalent concentration of both the yttrium carboxylate and the zirconium oxyacetate in the mixed aqueous solution is in the range of 1 to 10% by mass with respect to the total mass. It is a manufacturing method of the yttrium oxide stabilization zirconium oxide aqueous sol as described in a 1st viewpoint or a 2nd viewpoint.
  • a sixth aspect is the method for producing an yttrium oxide-stabilized zirconium oxide aqueous sol according to any one of the first to fifth aspects, wherein the pH of the mixed aqueous solution is 4.0 to 5.5.
  • the method for producing an aqueous yttria-stabilized zirconium oxide aqueous sol according to any one of the first aspect to the seventh aspect includes a step of further desalting the hydrothermally treated mixed aqueous solution. .
  • the ninth aspect includes a step of replacing the aqueous medium of the yttrium-stabilized zirconium oxide aqueous sol obtained by the production method according to any one of the first to eighth aspects with an organic solvent by an organic solvent replacement method.
  • This is a method for producing an yttrium-stabilized zirconium oxide organic solvent sol.
  • the primary particle size is 2 to 15 nm by transmission electron microscope observation, the particle size distribution is very narrow, and the secondary aggregation is small.
  • An aqueous sol of yttrium-stabilized zirconium oxide colloidal particles can be produced.
  • the optical path length is 10 mm.
  • An aqueous sol in which the light transmittance at a wavelength of 500 nm is 70% or more can be produced.
  • the hydrothermal treatment condition is 280 ° C. or less
  • the production method of the present invention can use an inexpensive hydrothermal treatment apparatus with few restrictions on pressure resistance and corrosion resistance design, and can be used for mass production of yttrium oxide stabilized zirconium oxide aqueous sol. Suitable.
  • an yttrium oxide-stabilized zirconium oxide organic solvent sol can be produced by replacing the aqueous medium of the aqueous sol obtained by the production method of the present invention with an organic solvent.
  • the yttrium oxide-stabilized zirconium oxide aqueous sol produced by the present invention and its organic solvent sol can be usefully applied to catalysts, abrasive grains, resin fillers, solid electrolytes for fuel cells, and the like.
  • FIG. 1 is a powder X-ray diffraction pattern of a dry powder of the aqueous sol produced in Example 3 and the aqueous sol produced in Comparative Example 1.
  • the present invention is characterized by using yttrium carboxylate and zirconium oxyacetate as raw materials.
  • yttrium carboxylate and zirconium oxyacetate By hydrothermal treatment of a mixed aqueous solution in which the raw material is dissolved in water, yttrium oxide is dissolved in zirconium oxide, and the destruction of the crystal system is suppressed as compared with the simple substance of zirconium oxide.
  • a solid solution aqueous sol hereinafter, yttrium oxide stabilized zirconium oxide aqueous sol
  • the yttrium carboxylate of the present invention is preferably acetate or citrate.
  • Yttrium acetate is commercially available as a trihydrate powder represented by Y (CH 3 COO) 3 .3H 2 O.
  • Yttrium citrate can be obtained as a 0.2 to 3% by mass Y (C 6 H 5 O 7 ) aqueous solution by dissolving yttrium hydroxide in a 1 to 20% by mass citric acid aqueous solution at room temperature.
  • the zirconium salt used in the present invention is zirconium oxyacetate.
  • Zirconium oxyacetate is commercially available in the form of powder or aqueous solution.
  • Yttrium carboxylate and zirconium oxyacetate are added to pure water prepared in advance so that the Y / (Y + Zr) atomic ratio is in the range of 0.10 to 0.60, and a uniform mixed aqueous solution is prepared by stirring. Is done.
  • the colloidal particles obtained after hydrothermal treatment become spindle-shaped particles having a major axis of 40 nm or more, and an aqueous sol with low transparency is generated, which is not preferable.
  • the yttrium oxide exceeds the range in which the yttrium oxide is completely dissolved in zirconium oxide and phase separation is performed between the yttrium oxide component and the yttrium oxide stabilized zirconium oxide component. .
  • the mixed aqueous solution has a metal oxide (Y 2 O 3 + ZrO 2 ) equivalent concentration of both yttrium carboxylate and zirconium oxyacetate of 1 to 10% by mass, preferably 1 to 5% by mass of the total mass. Adjusted to be. If the metal oxide (Y 2 O 3 + ZrO 2 ) equivalent concentration is less than 1% by mass, the productivity will be poor, and if it is higher than 10% by mass, the resulting colloidal particles in the aqueous sol will tend to aggregate, which is not preferable.
  • the metal oxide (Y 2 O 3 + ZrO 2 ) equivalent concentration refers to the concentration of metal (yttrium and zirconium) salt contained in a solution or an aqueous sol, and all of these metal salts are metal oxides ( It is the concentration when converted based on the mass when replaced with yttrium oxide and zirconium oxide), and is expressed in mass% concentration.
  • the COOH group / (Y + Zr) molar ratio in the mixed aqueous solution is preferably in the range of 1.2 to 2.5.
  • the COOH group is derived from the carboxylate.
  • the COOH group / (Y + Zr) molar ratio is less than 1.2, mixing a solution of a yttrium carboxylate and a solution of zirconium oxyacetate is undesirable because gelation starts immediately after mixing.
  • the COOH group / (Y + Zr) molar ratio is larger than 2.5, the colloidal particles obtained after hydrothermal treatment become spindle-shaped particles having a major axis of 40 nm or more, which is not preferable because an aqueous sol with low transparency is generated.
  • COOH group / (Y + Zr) molar ratio is less than 1.2 at the stage of mixing the raw material yttrium carboxylate and zirconium oxyacetate
  • acetic acid or citric acid is added to the mixed aqueous solution to obtain a COOH group.
  • the / (Y + Zr) molar ratio may be adjusted to a range of 1.2 to 2.5.
  • the acetic acid or citric acid may be added in the form of a pure substance or an aqueous solution thereof, but is preferably added as an aqueous solution.
  • a preferable concentration of the acetic acid or citric acid aqueous solution is 1 to 20% by mass.
  • the pH of the mixed aqueous solution is adjusted to 4.0 to 5.5.
  • acetic acid or citric acid can be added to adjust the pH within the range of 4.0 to 5.5.
  • Acetic acid or citric acid may be added in the form of a pure substance or an aqueous solution thereof, but is preferably added as an aqueous solution.
  • a preferable concentration of the acetic acid or citric acid aqueous solution is 1 to 20% by mass.
  • the mixed aqueous solution After the mixed aqueous solution is put into a pressure vessel, it is heated to 160 to 280 ° C. and hydrothermally treated for 2 hours or more to produce a target yttrium oxide-stabilized zirconium oxide aqueous sol.
  • the hydrothermal treatment temperature is less than 160 ° C., yttrium oxide-stabilized zirconium oxide colloidal particles are not sufficiently formed, and unreacted amorphous substances are mixed in the aqueous sol after the hydrothermal treatment, which is not preferable.
  • the hydrothermal treatment temperature is higher than 280 ° C., when the pressure vessel is made of stainless steel used in a normal chemical apparatus, metal corrosion due to acetic acid occurs, and therefore the pressure vessel is deteriorated.
  • the resulting yttrium oxide-stabilized zirconium oxide colloidal particles are not preferred because they aggregate.
  • the hydrothermal treatment temperature is in the range of 160 to 280 ° C.
  • the pressure in the pressure resistant vessel is in the range of 0.6 to 7.0 MPa.
  • the hydrothermal treatment time of the mixed aqueous solution is 2 hours or more, preferably 3 to 48 hours, and more preferably 3 to 24 hours.
  • the hydrothermal treatment time is less than 2 hours, yttrium oxide-stabilized zirconium oxide colloidal particles are not sufficiently formed, and the amorphous material that is not completely reacted is mixed in the aqueous sol after the hydrothermal treatment. This is not preferable because it reduces transparency.
  • the hydrothermal treatment time since the production of yttrium oxide-stabilized zirconium oxide colloidal particles is completed by hydrothermal treatment within 48 hours, the hydrothermal treatment time hardly needs to be longer than 48 hours.
  • the yttrium oxide-stabilized zirconium oxide aqueous sol obtained by the present invention has a metal oxide (Y 2 O 3 + ZrO 2 ) equivalent concentration of both yttrium and zirconium after hydrothermal treatment in a range of 1 to 10% by mass relative to the total mass. However, it can be concentrated to 30% by mass.
  • the yttrium oxide-stabilized zirconium oxide aqueous sol obtained by the present invention can be used for various applications as it is, but it is preferable to remove the salts contained in the aqueous sol and use it for various applications.
  • a method for desalinating salts contained in the aqueous sol any generally known method such as an ultrafiltration method, a centrifugal filtration method, or an ion exchange method may be used. Treatment is preferred.
  • ultrafiltration it is possible to desalinate effectively by using a tube type ultrafiltration membrane. The ultrafiltration is usually performed at 5 to 80 ° C. with pure water being poured continuously or intermittently in order to sufficiently remove salts.
  • the filtration time is not particularly limited, but is usually 1 to 50 hours.
  • the electrical conductivity of the desalted aqueous sol decreases.
  • the metal oxide (Y 2 O 3 + ZrO 2 ) equivalent concentration of the yttrium oxide-stabilized zirconium oxide aqueous sol after the desalting treatment Can be concentrated to 50% by mass of the total mass.
  • the yttrium oxide-stabilized zirconium oxide aqueous sol obtained by the present invention can be made into an organic solvent sol by replacing the aqueous medium with an organic solvent.
  • organic solvent used for the substitution include methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, xylene, methyl acetate, ethyl acetate, 2-methoxyethanol, ethylene glycol, and triethylene glycol.
  • any generally known method may be used, and an atmospheric distillation replacement method, a vacuum distillation replacement method, a substitution method by ultrafiltration, a solvent extraction method, or the like is used.
  • the atmospheric distillation substitution method or the vacuum distillation substitution method is preferably used.
  • the aqueous sol to be used is preferably an aqueous sol that has been desalted by the desalting method described above.
  • the electric conductivity of the aqueous sol used after desalting is preferably 0.5 mS / cm or less, more preferably 0.3 mS / cm or less.
  • Examples of the oxycarboxylic acid used include lactic acid, tartaric acid, malic acid, and citric acid.
  • the oxycarboxylic acid is preferably added in a molar ratio of 0.01 to 0.5 with respect to 1 mol of ZrO 2 contained in the aqueous sol.
  • amines used include alkylamines such as ethylamine, propylamine, isopropylamine, diisopropylamine, triethylamine, tributylamine, dimethyloctylamine, dimethyldecylamine, and dimethyllaurylamine, 1,8-diaza-bicyclo (5, Cyclic amines such as 4,0) undecene-7,1,5-diaza-bicyclo (4,3,0) nonene-5, 1,4-diaza-bicyclo (2,2,2) octane, triethanolamine Alkanolamines such as ethylenediamine, and quaternary ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, and monomethyltriethanolammonium hydroxide.
  • the amines are preferably added in a molar ratio of 0.001 to 0.1 with respect to 1 mol of ZrO 2 contained in
  • the aqueous medium of the aqueous sol is replaced with a highly hydrophobic organic solvent such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, xylene, methyl acetate, and ethyl acetate
  • a highly hydrophobic organic solvent such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, xylene, methyl acetate, and ethyl acetate
  • the aqueous sol is previously replaced with an organic silane compound or the like. It is preferable to perform a hydrophobic treatment.
  • the yttrium oxide-stabilized zirconium oxide organic solvent sol obtained by the present invention has a stable concentration in which the metal oxide (Y 2 O 3 + ZrO 2 ) equivalent concentration of both yttrium and zirconium contained is 1 to 50% by mass relative to the total mass. Sol.
  • the yttrium oxide-stabilized zirconium oxide aqueous sol obtained by the present invention is a sol of yttrium oxide-stabilized zirconium oxide colloidal particles having a primary particle size of 2 to 15 nm and observation of a very narrow particle size distribution by transmission electron microscopy. is there.
  • the particle size measured by the dynamic light scattering method of the aqueous sol is in the range of 5 to 30 nm.
  • the particle diameter can be measured by a dynamic light scattering method using a dynamic light scattering method measuring device such as an N4 plus device (COULTER manufactured by ELECTRONICS) or DLS-6000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • the yttrium oxide-stabilized zirconium oxide aqueous sol obtained by the present invention is characterized by having high transparency.
  • the metal oxide (Y 2 O 3 + ZrO 2 ) equivalent concentration of both yttrium and zirconium contained in the aqueous sol is adjusted to 1 to 10% by mass of the total mass, the light transmittance at a wavelength of 500 nm at an optical path length of 10 mm. Is 70% or more.
  • the yttrium oxide-stabilized zirconium oxide aqueous sol and the organic solvent sol obtained by the present invention are stable dispersed sols that do not change the physical properties even when allowed to stand at room temperature for 1 month or longer and do not generate any sediment.
  • Example 1 2.3 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, converted to yttrium oxide (Y 2 O 3 ) in concentration of 35.5% by mass, acetic acid concentration of 54.0% by mass) in 244.1 g of pure water and commercially available oxy Zirconium acetate aqueous solution (Daiichi Rare Element Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass%) 34.0 g was added, and Y / (Y + Zr) atoms The ratio is 0.11, the COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 1.5, the solid content (total of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ) concentration is 2.7% by mass, pH 4 , 279 g of a mixed aqueous solution having an electric conductivity of 2.40
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 6 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the obtained aqueous sol had a pH of 3.3 and an electric conductivity of 0.90 mS / cm.
  • the aqueous sol was concentrated under reduced pressure with an evaporator to adjust the solid content concentration to 5.0% by mass, and the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm was measured with a spectrocolorimetric color difference meter TC-1899MK (manufactured by Tokyo Denshoku). It was 73% when measured.
  • the aqueous sol concentrated to the solid content concentration of 5.0% by mass is washed with pure water using an ultrafiltration membrane, and the pH is 5.3, the electric conductivity is 0.118 mS / cm, and the solid content concentration is 5.0. 138 g of a mass% aqueous sol was obtained.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of this aqueous sol having a solid content concentration of 5.0% by mass was 76%.
  • the colloidal particles contained in this aqueous sol were observed with a transmission electron microscope, they were cubic particles having a maximum primary particle size of 12 nm and an average primary particle size of 10 nm.
  • the colloidal particles contained in the aqueous sol were quantitatively analyzed with a fluorescent X-ray apparatus (SEA2120L SII NT Co., Ltd.).
  • a fluorescent X-ray apparatus SE2120L SII NT Co., Ltd.
  • the Y / (Y + Zr) atomic ratio had a composition of 0.08.
  • the aqueous sol concentrated to a solid content concentration of 5.0% by mass with the evaporator was allowed to stand at 25 ° C. for 1 month, there was no change in physical properties and appearance and it was stable.
  • Example 2 2.9 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) equivalent concentration of 35.5 mass%, acetic acid concentration of 54.0 mass%) in 244.1 g of pure water and commercially available oxy Zirconium acetate aqueous solution (Dilute Elemental Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass%) 32.0 g was added, and Y / (Y + Zr) atom The ratio is 0.15, the COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 1.5, the solid content (total in terms of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ) concentration is 2.7% by mass, pH 4 , 279 g of a mixed aqueous solution having an electric conductivity of 3.05 mS / cm was
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 6 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the obtained aqueous sol had a pH of 3.4 and an electric conductivity of 0.98 mS / cm.
  • This aqueous sol was concentrated under reduced pressure with an evaporator to adjust the solid content concentration to 5.0% by mass, and the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm was measured with a spectrophotometric colorimeter TC-1899MK. there were.
  • the aqueous sol concentrated to a solid content concentration of 5.0% by mass was washed with pure water using an ultrafiltration membrane, pH 4.9, electric conductivity 0.157 mS / cm, measurement by dynamic light scattering method 133 g of an aqueous sol having a particle size (measured with an N4 plus apparatus) of 24 nm and a solid content concentration of 5.0% by mass was obtained.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of the aqueous sol having a solid content concentration of 5.0% by mass was 80%.
  • the colloidal particles contained in the aqueous sol were quantitatively analyzed with a fluorescent X-ray apparatus, and as a result, had a composition with a Y / (Y + Zr) atomic ratio of 0.11.
  • aqueous sol concentrated to a solid content concentration of 5.0% by mass with the evaporator was allowed to stand at 25 ° C. for 1 month, there was no change in physical properties and appearance and it was stable.
  • Example 3 Commercial yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) equivalent concentration of 35.5% by mass, acetic acid concentration of 54.0% by mass) in 244.1 g of pure water and commercially available oxy Zirconium acetate aqueous solution (Daiichi Rare Element Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass%) 30.9 g was added, and Y / (Y + Zr) atom The ratio is 0.20, the COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 1.6, the solid content (total in terms of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ) concentration is 2.7% by mass, pH 4 , 279 g of a mixed aqueous solution having an electric conductivity of 3.76 mS / cm was
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 6 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the obtained aqueous sol had a pH of 3.6, an electric conductivity of 1.44 mS / cm, and a particle diameter measured by a dynamic light scattering method (measured with an N4 plus apparatus) of 17 nm.
  • This aqueous sol was concentrated under reduced pressure with an evaporator to adjust the solid content concentration to 5.0% by mass, and the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm was measured with a spectrophotometric color difference color meter TC-1899MK.
  • the aqueous sol concentrated to the solid content concentration of 5.0% by mass is washed with pure water using an ultrafiltration membrane, and the pH is 5.0, the electric conductivity is 0.175 mS / cm, and the solid content concentration is 5.0. 137 g of a mass% aqueous sol was obtained.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of this aqueous sol having a solid content concentration of 5.0% by mass was 87%.
  • the colloidal particles contained in this aqueous sol were observed with a transmission electron microscope, they were cubic particles having a maximum primary particle diameter of 8 nm and an average primary particle diameter of 6 nm.
  • the colloidal particles contained in the aqueous sol had a composition with a Y / (Y + Zr) atomic ratio of 0.13.
  • the aqueous sol concentrated to a solid content concentration of 5.0% by mass with the evaporator was allowed to stand at 25 ° C. for 1 month, there was no change in physical properties and appearance and it was stable.
  • Example 4 7.5 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) equivalent concentration of 35.5% by mass, acetic acid concentration of 54.0% by mass) and 24 g of pure water and commercially available oxyacetic acid 28.4 g of zirconium aqueous solution (Daiichi Rare Element Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass%) was added, and the Y / (Y + Zr) atomic ratio Is 0.33, COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 1.8, solid content (total in terms of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ) concentration is 3.0 mass%, pH is 5.
  • a mixed aqueous solution having an electric conductivity of 5.09 mS / cm was prepared.
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 6 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the obtained aqueous sol had a pH of 4.0, an electric conductivity of 2.79 mS / cm, and a particle diameter measured by a dynamic light scattering method (measured with an N4 plus apparatus) of 12 nm.
  • the colloidal solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator to adjust the solid content concentration to 5.0% by mass, and the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm was measured with a spectrophotometric colorimeter TC-1899MK. there were.
  • the aqueous sol concentrated to a solid content concentration of 5.0% by mass is washed with pure water using an ultrafiltration membrane, and has a pH of 5.4, an electric conductivity of 0.275 mS / cm, and a solid content concentration of 5.0. 130 g of a mass% aqueous sol was obtained.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of this aqueous sol having a solid content concentration of 5.0% by mass was 96%.
  • colloidal particles contained in the aqueous sol were observed with a transmission electron microscope, they were cubic particles having a maximum primary particle diameter of 6 nm and an average primary particle diameter of 4 nm.
  • the particle diameter measured by the dynamic light scattering method of this aqueous sol was 10 nm. Further, this aqueous sol was dried at 120 ° C. and measured for powder X-ray diffraction.
  • Example 5 14.8 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) equivalent concentration of 35.5% by mass, acetic acid concentration of 54.0% by mass) in 242.9 g of pure water and commercially available oxy Zirconium acetate aqueous solution (Daiichi Rare Element Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass%) 21.3 g was added, and Y / (Y + Zr) atom The ratio is 0.57, the COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 2.2, the solid content (total in terms of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ) concentration is 3.4% by mass, pH 5 .1, 279 g of a mixed aqueous solution having an electric conductivity of 7
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 230 ° C. for 6 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 2.7 MPa.
  • the obtained aqueous sol had a pH of 4.2 and an electric conductivity of 5.31 mS / cm.
  • the aqueous sol was concentrated under reduced pressure with an evaporator to adjust the solid content concentration to 5.0% by mass, and the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm was measured with a spectrophotometric color difference color meter TC-1899MK. there were.
  • the aqueous sol concentrated to a solid content concentration of 5.0% by mass is washed with pure water using an ultrafiltration membrane, and has a pH of 5.8, an electric conductivity of 0.354 mS / cm, and a solid content concentration of 5.0. 112 g of a mass% aqueous sol was obtained.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of this aqueous sol having a solid content concentration of 5.0% by mass was 96%.
  • the colloidal particles contained in this aqueous sol were observed with a transmission electron microscope, they were cubic particles having a maximum primary particle diameter of 5 nm and an average primary particle diameter of 3 nm.
  • the colloidal particles contained in the aqueous sol were quantitatively analyzed with a fluorescent X-ray apparatus, and as a result, had a composition with a Y / (Y + Zr) atomic ratio of 0.22.
  • the aqueous sol that had been subjected to the ultrafiltration washing and concentrated to a solid content concentration of 5.0% by mass was allowed to stand at 25 ° C. for 1 month, the physical properties and appearance did not change and were stable.
  • Comparative Example 1 Commercially available zirconium oxyacetate aqueous solution (made by Daiichi Rare Element Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15% by mass, acetic acid concentration 12.8% by mass) 38 in 240.2 g of pure water 38 2.8 g was added, and 279 g of a mixed aqueous solution having a COOH group / Zr molar ratio of 1.3, a solid content (ZrO 2 conversion) concentration of 2.8% by mass, pH 4.4, and electric conductivity of 0.64 mS / cm was prepared. did. This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the obtained aqueous sol was white and had a pH of 3.1 and an electrical conductivity of 0.85 mS / cm.
  • This aqueous sol was washed with pure water using an ultrafiltration membrane to obtain 137 g of an aqueous sol having a pH of 4.4, an electric conductivity of 0.061 mS / cm, and a solid content concentration of 5.0% by mass.
  • the colloidal particles contained in the aqueous sol were observed with a transmission electron microscope, the primary particles were mixed with 15 nm cubic particles and spindle-shaped particles having a short axis of 20 nm and a long axis of 40 nm.
  • the particle diameter measured by the dynamic light scattering method of this aqueous sol was 71 nm.
  • this aqueous sol is a mixed phase of tetragonal or cubic yttrium stabilized zirconium oxide and monoclinic zirconium oxide.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of the aqueous sol having a solid concentration of 5.0% by mass was as low as 21%, and the transparency of the aqueous sol was poor.
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 6 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the obtained aqueous sol was white and had a pH of 3.1 and an electrical conductivity of 0.82 mS / cm.
  • This aqueous sol was washed with pure water using an ultrafiltration membrane to obtain 125 g of an aqueous sol having a pH of 5.0, an electric conductivity of 0.081 mS / cm, and a solid content concentration of 5.0% by mass.
  • the primary particles were a mixture of 15 nm cubic particles and spindle-shaped particles having a short axis of 20 nm and a long axis of 40 nm.
  • the particle diameter (measured with an N4 plus apparatus) of this aqueous sol measured by the dynamic light scattering method was 36 nm.
  • this aqueous sol is a mixed phase of tetragonal or cubic yttrium oxide stabilized zirconium oxide and monoclinic zirconium oxide.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of the aqueous sol having a solid content of 5.0% by mass was as low as 38%, and the transparency of the aqueous sol was poor.
  • Comparative Example 3 19.9 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, converted to yttrium oxide (Y 2 O 3 ), converted to yttrium oxide (Y 2 O 3 ), 39.9% by mass, acetic acid concentration 54.0% by mass) in 244.7 g of pure water and commercially available oxy Zirconium acetate aqueous solution (Daiichi Rare Element Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass%) 14.4 g was added, and Y / (Y + Zr) atom The ratio is 0.73, the COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 2.4, the solid content (total in terms of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ) concentration is 2.7% by mass, pH 5 2.
  • Table 1 shows the results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3.
  • Example 6 2.9 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, converted to yttrium oxide (Y 2 O 3 ) in terms of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) concentration of 2.9 g) in 244.1 g of pure water and commercially available oxy Zirconium acetate aqueous solution (Dilute Elemental Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass%) 32.0 g was added, and Y / (Y + Zr) atom The ratio is 0.15, the COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 1.5, the solid content (total in terms of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ) concentration is 2.7% by mass, pH 4 , 279 g of a mixed aqueous solution having an electric conductivity of 3.05
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 21 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the obtained aqueous sol had a pH of 3.6 and an electric conductivity of 0.95 mS / cm.
  • the aqueous sol was concentrated under reduced pressure with an evaporator to adjust the solid content concentration to 5.0% by mass, and the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm was measured with a spectrophotometric color difference color meter TC-1899MK. there were.
  • the aqueous sol concentrated to a solid content concentration of 5.0% by mass is washed with pure water using an ultrafiltration membrane, and has a pH of 4.9, an electric conductivity of 0.150 mS / cm, and a solid content concentration of 5.0.
  • a mass% aqueous sol was obtained.
  • the colloidal particles contained in this aqueous sol were observed with a transmission electron microscope, they were cubic particles having a maximum primary particle diameter of 10 nm and an average primary particle diameter of 8 nm.
  • the particle diameter measured by the dynamic light scattering method was 21 nm. Further, this aqueous sol was dried at 120 ° C. and measured for powder X-ray diffraction.
  • Example 7 2.9 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) equivalent concentration of 35.5% by mass, acetic acid concentration of 54.0% by mass) in 244.1 g of pure water and commercially available oxy Zirconium acetate aqueous solution (Dilute Elemental Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass%) 32.0 g was added, and Y / (Y + Zr) atom The ratio is 0.15, the COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 1.5, the solid content (total in terms of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ) concentration is 2.7% by mass, pH 4 , 279 g of a mixed aqueous solution having an electric conductivity of 3.05 mS
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave vessel made of SUS316 and hydrothermally treated at 200 ° C. for 6 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 1.3 MPa.
  • the obtained aqueous sol had a pH of 3.2 and an electric conductivity of 0.92 mS / cm.
  • This aqueous sol was concentrated under reduced pressure with an evaporator to adjust the solid content concentration to 5.0% by mass, and the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm was measured with a spectrophotometric colorimeter TC-1899MK. there were.
  • the aqueous sol concentrated to a solid content concentration of 5.0% by mass is washed with pure water using an ultrafiltration membrane, and has a pH of 4.9, an electric conductivity of 0.145 mS / cm, and a solid content concentration of 5.0.
  • a mass% aqueous sol was obtained.
  • the colloidal particles contained in this aqueous sol were observed with a transmission electron microscope, they were cubic particles having a maximum primary particle diameter of 10 nm and an average primary particle diameter of 8 nm.
  • the particle diameter measured by the dynamic light scattering method was 29 nm. Further, this aqueous sol was dried at 120 ° C. and measured for powder X-ray diffraction.
  • the X-ray crystallite was 9.3 nm.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of the aqueous sol having a solid content concentration of 5.0% by mass was 80%.
  • the aqueous sol concentrated to a solid content concentration of 5.0% by mass with the evaporator was allowed to stand at 25 ° C. for 1 month, there was no change in physical properties and appearance and it was stable.
  • Example 8 2.9 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) equivalent concentration of 35.5% by mass, acetic acid concentration of 54.0% by mass) in 244.1 g of pure water and commercially available oxy
  • zirconium acetate aqueous solution Diaiichi Rare Element Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15% by mass, acetic acid concentration 12.8% by mass
  • anion exchange resin IRA -410 manufactured by Organo Co., Ltd. was added and stirred for 1 hour and 30 minutes, and then the anion exchange resin was removed, so that the Y / (Y + Zr) atomic ratio was 0.15, COOH group / (Y + Zr) mole.
  • the ratio is 1.3, the solid content (total in terms of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ), the concentration is 2.7% by mass, the pH is 5.0, and the electrical conductivity is 2.66 mS / cm. 279 g of a combined aqueous solution was prepared. This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 6 hours. The pressure in the autoclave container was 0.82 MPa. The obtained aqueous sol had a pH of 3.5 and an electric conductivity of 0.84 mS / cm.
  • the aqueous sol was concentrated under reduced pressure with an evaporator to adjust the solid content concentration to 5.0% by mass, and the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm was measured with a spectrophotometric colorimeter TC-1899MK. there were.
  • the aqueous sol concentrated to a solid content concentration of 5.0% by mass is washed with pure water using an ultrafiltration membrane, and has a pH of 5.1, an electric conductivity of 0.135 mS / cm, and a solid content concentration of 5.0. 130 g of a mass% aqueous sol was obtained.
  • the colloidal particles contained in the aqueous sol were quantitatively analyzed with a fluorescent X-ray apparatus, and as a result, had a composition with a Y / (Y + Zr) atomic ratio of 0.11.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of the aqueous sol having a solid content concentration of 5.0% by mass was 75%.
  • the aqueous sol concentrated to a solid content concentration of 5.0% by mass with the evaporator was allowed to stand at 25 ° C. for 1 month, there was no change in physical properties and appearance and it was stable.
  • Example 9 Commercially available zirconium oxycarbonate powder (zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 40.3% by mass) in an aqueous solution obtained by diluting 99.7% by mass of acetic acid 22.0 g with 68 g of pure water ADVANCED MATERIAL RESOURCES LTD 74.4) was dissolved to prepare 159.5 g of an aqueous zirconium oxyacetate solution having a zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration of 18.2% by mass and an acetic acid concentration of 13.3% by mass.
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 6 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the obtained aqueous sol had a pH of 3.4 and an electric conductivity of 1.15 mS / cm.
  • This aqueous sol was concentrated under reduced pressure with an evaporator to adjust the solid content concentration to 5.0% by mass, and the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm was measured with a spectrophotometric color difference color meter TC-1899MK. there were.
  • the aqueous sol concentrated to a solid content concentration of 5.0% by mass is washed with pure water using an ultrafiltration membrane, and has a pH of 4.7, an electric conductivity of 0.200 mS / cm, and a solid content concentration of 5.0. 132 g of a mass% aqueous sol was obtained.
  • the colloidal particles contained in this aqueous sol were observed with a transmission electron microscope, they were cubic particles having a maximum primary particle diameter of 10 nm and an average primary particle diameter of 8 nm.
  • the particle diameter measured by the dynamic light scattering method was 19 nm.
  • this aqueous sol was dried at 120 ° C. and measured for powder X-ray diffraction.
  • Example 10 28.7 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) equivalent concentration of 35.7% by mass, acetic acid concentration of 54.0% by mass) in 1750 g of pure water and commercially available zirconium oxyacetate 221.3 g of an aqueous solution (Dilute Elemental Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass%) was added, and the Y / (Y + Zr) atomic ratio was 0.20, COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 1.5, solid content (total in terms of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ) concentration is 2.7% by mass, pH 5.0 2000 g of a mixed aqueous solution having an electric conductivity of 4.60 mS / cm
  • This mixed aqueous solution was charged into a 3 liter autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 6 hours while stirring with a vertical stirring blade.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the obtained aqueous sol had a pH of 4.0, an electric conductivity of 2.85 mS / cm, and a particle size measured by a dynamic light scattering method (measured with an N4 plus apparatus) was 13 nm.
  • This colloidal solution was concentrated under reduced pressure with an evaporator to adjust the solid content concentration to 5.0% by mass, and the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm was measured with a spectrophotometric color difference color meter TC-1899MK. there were.
  • the aqueous sol concentrated to 5.0% by mass is washed with pure water using an ultrafiltration membrane, and has a pH of 5.2, an electric conductivity of 0.266 mS / cm, and a solid content of 5.0% by mass. 1020 g of an aqueous sol was obtained.
  • the colloidal particles contained in the aqueous sol were quantitatively analyzed with a fluorescent X-ray apparatus, and as a result, had a composition with a Y / (Y + Zr) atomic ratio of 0.20.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of the aqueous sol having a solid content concentration of 5.0% by mass was 96%.
  • Example 11 28.7 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) equivalent concentration of 35.7% by mass, acetic acid concentration of 54.0% by mass) in 1750 g of pure water and commercially available zirconium oxyacetate 221.3 g of an aqueous solution (Dilute Elemental Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass%) was added, and the Y / (Y + Zr) atomic ratio was 0 .20, COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 1.5, solid content (total in terms of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ) concentration is 2.7% by mass, pH 4.9, 2000 g of a mixed aqueous solution having an electric conductivity of 4.71 m
  • This mixed aqueous solution was charged into a 3 liter autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 6 hours while stirring with a vertical stirring blade.
  • the obtained aqueous sol had a pH of 4.1, an electric conductivity of 2.45 mS / cm, and a particle size measured by a dynamic light scattering method (measured with an N4 plus apparatus) was 12 nm.
  • This aqueous sol was concentrated under reduced pressure with an evaporator to adjust the solid content concentration to 5.0% by mass, and the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm was measured with a spectrophotometric colorimeter TC-1899MK. there were.
  • the aqueous sol concentrated to 5.0% by mass is washed with pure water using an ultrafiltration membrane, and has a pH of 5.7, an electric conductivity of 0.245 mS / cm, and a solid content of 5.0% by mass. 1020 g of an aqueous sol was obtained.
  • the maximum primary particle size 8 was 8 nm, and the average primary particle size was 6 nm cubic particles.
  • the particle diameter measured by the dynamic light scattering method (measured with an N4 plus apparatus) was 10 nm. Further, this aqueous sol was dried at 120 ° C. and measured for powder X-ray diffraction.
  • 1339 g of a mixed solvent sol of isopropyl alcohol and water containing stabilized zirconium oxide particles was obtained. 1339 g of this mixed solvent sol was charged into a rotary evaporator equipped with a 1 liter eggplant type flask, isopropyl alcohol was continuously charged under a reduced pressure of 70 Torr, and water in the mixed solvent sol was replaced with isopropyl alcohol. 180 g of yttrium oxide-stabilized zirconium isopropyl alcohol sol was obtained.
  • This isopropyl alcohol sol has a solid content of 10.4% by mass
  • a solution of isopropyl alcohol sol diluted with pure water (mass ratio 1: 1) has a pH of 4.1, and a particle diameter measured by a dynamic light scattering method is 10 nm. there were.
  • the light transmittance at 550 nm of the sol obtained by adjusting the isopropyl alcohol sol with isopropyl alcohol to a solid content concentration of 5% by mass at an optical path length of 10 mm was 93%.
  • the obtained isopropyl alcohol sol having a solid content of 10.4% by mass was allowed to stand at 25 ° C. for 1 month, there was no change in physical properties and appearance, and it was stable.
  • Comparative Example 4 2.9 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, converted to yttrium oxide (Y 2 O 3 ) in terms of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) concentration of 2.9 g) in 244.1 g of pure water and commercially available oxy Zirconium acetate aqueous solution (Dilute Elemental Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass%) 32.0 g was added, and Y / (Y + Zr) atom The ratio is 0.15, the COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 1.5, the solid content (total in terms of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ) concentration is 2.7% by mass, pH 4 , 279 g of a mixed aqueous solution having an electric conductivity of
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 1 hour.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the product after the hydrothermal treatment was a translucent white slurry having a pH of 4.0 and an electric conductivity of 1.65 mS / cm.
  • 25 to 100 nm amoeba-like amorphous substances and cubic particles with a maximum primary particle size of 10 nm and an average primary particle size of 8 nm were observed. It was.
  • the particle diameter measured by the dynamic light scattering method of this slurry was 310 m.
  • Comparative Example 5 2.9 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) equivalent concentration of 35.5% by mass, acetic acid concentration of 54.0% by mass) and 2.9 g of commercially available oxy Zirconium acetate aqueous solution (Dilute Elemental Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass%) 32.0 g was added, and Y / (Y + Zr) atom The ratio is 0.15, the COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 1.5, the solid content (total in terms of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ) concentration is 2.7% by mass, pH 4 , 279 g of a mixed aqueous solution having an electric conductivity of 3.05 mS /
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave vessel made of SUS316 and hydrothermally treated at 150 ° C. for 21 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 0.44 MPa.
  • the product after the hydrothermal treatment was a translucent white slurry having a pH of 4.3 and an electric conductivity of 2.45 mS / cm.
  • This slurry was dried at 120 ° C. and measured for powder X-ray diffraction. As a result, no diffraction peak appeared, indicating that the dried product was amorphous.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm when the slurry was concentrated under reduced pressure by an evaporator to a solid content concentration of 5.0% by mass was 2%.
  • Comparative Example 6 2.9 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, converted to yttrium oxide (Y 2 O 3 ) in terms of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) concentration of 2.9 g) in 244.1 g of pure water and commercially available oxy Zirconium acetate aqueous solution (Dilute Elemental Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass%) 32.0 g was added, and Y / (Y + Zr) atom The ratio is 0.15, the COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 1.5, the solid content (total in terms of oxides of yttrium acetate and zirconium acetate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ) concentration is 2.7% by mass, pH 4 , 279 g of a mixed aqueous solution having an electric conductivity of
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave vessel made of SUS316 and hydrothermally treated at 300 ° C. for 6 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 9.4 MPa.
  • the obtained aqueous sol had a light brown color, pH 3.1, and electrical conductivity of 0.99 mS / cm. Further, corrosion was observed in the SUS316 autoclave container.
  • This aqueous sol was washed with pure water using an ultrafiltration membrane to obtain an aqueous sol having a pH of 3.1, an electric conductivity of 0.99 mS / cm, and a solid content concentration of 5.0% by mass.
  • Comparative Example 7 2.9 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, converted to yttrium oxide (Y 2 O 3 ) in terms of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) concentration of 2.9 g) in 244.1 g of pure water and commercially available oxy After adding 32.0 g of zirconium acetate aqueous solution (Daiichi Rare Element Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15% by mass, acetic acid concentration 12.8% by mass), anion exchange resin IRA After adding 19 ml of -410 (manufactured by Organo Co., Ltd.) and stirring for 1 hour and 30 minutes, the anion exchange resin was removed, whereby the Y / (Y + Zr) atomic ratio was 0.15, COOH group / (Y + Zr) mole A ratio of 1.0, solid content (total of oxides of yttrium acetate and
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 6 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the obtained aqueous sol had a pH of 3.6 and an electric conductivity of 0.73 mS / cm.
  • 130 g of an aqueous sol having a pH of 5.2, an electric conductivity of 0.130 mS / cm, and a solid content concentration of 5.0% by mass was obtained.
  • the colloidal particles contained in the aqueous sol were quantitatively analyzed with a fluorescent X-ray apparatus, and as a result, had a composition with a Y / (Y + Zr) atomic ratio of 0.11.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of the aqueous sol having a solid content concentration of 5.0% by mass was 38%.
  • the mixed aqueous solution gelled after one day and was an unstable aqueous solution.
  • Comparative Example 8 Commercially available zirconium oxycarbonate powder (zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 40.3% by mass, ADVANCED MATERIAL RESOURCES) in an aqueous solution obtained by diluting 99.7% by mass of acetic acid 29.6 g with pure water 49 g (LTD) 60.0 g was dissolved, and 145.7 g of an aqueous zirconium oxyacetate solution having a zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration of 16.6% by mass and an acetic acid concentration of 20.3% by mass was prepared.
  • zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 40.3% by mass ADVANCED MATERIAL RESOURCES
  • (Zirconium oxide (ZrO 2 ) conversion concentration 16.6% by mass, acetic acid concentration 20.3% by mass) 38.8 g, Y / (Y + Zr) atomic ratio is 0.15, COOH group / (Y + Zr) molar ratio is 2. 6.
  • the obtained aqueous sol is a mixed phase of tetragonal or cubic yttrium-stabilized zirconium oxide and monoclinic zirconium oxide.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of the aqueous sol having a solid content concentration of 5.0% by mass was 55%.
  • Comparative Example 9 Commercially available zirconium oxycarbonate powder (zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 40.3 mass% ADVANCED MATERIAL RESOURCES LTD) was dissolved in 60 mass% concentrated nitric acid, and zirconium oxide (ZrO 2 ) A zirconium nitrate aqueous solution having a converted concentration of 24.5% by mass was prepared.
  • yttrium nitrate aqueous solution concentrated 8.5% by mass of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) manufactured by Japan Yttrium Co.
  • 25.4 g of the above zirconium nitrate aqueous solution were added to 236.7 g of pure water, Y / (Y + Zr) atomic ratio is 0.20, solid content (total in terms of oxides of yttrium nitrate and zirconium nitrate: Y 2 O 3 + ZrO 2 ), the total concentration is 2.7 mass%, pH is 1.4, 279 g of a mixed aqueous solution having an electric conductivity of 47.2 mS / cm was prepared.
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 6 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the obtained aqueous sol had a pH of 0.8 and an electric conductivity of 122.1 mS / cm.
  • This aqueous sol was washed with pure water using an ultrafiltration membrane to obtain a white colloid solution having a pH of 3.9, an electric conductivity of 0.479 mS / cm, and a solid content concentration of 5.0% by mass.
  • Comparative Example 10 Pure water 199.9 g and commercially available yttrium nitrate aqueous solution (manufactured by Japan Yttrium, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) converted concentration 8.5 mass%) 16.9 g and zirconium nitrate aqueous solution 25 prepared in Comparative Example 6 After adding 4 g, 51.8 g of a 10% by mass aqueous potassium hydroxide solution was added, the Y / (Y + Zr) atomic ratio was 0.20, and the solid content (total in terms of oxides of yttrium nitrate and zirconium nitrate: 294 g of a mixed aqueous solution having a total concentration of Y 2 O 3 + ZrO 2 ) of 2.8% by mass, pH 5.2, and conductivity 47.8 mS / cm was prepared.
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 6 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the product after hydrothermal treatment was a white slurry having a pH of 1.8 and an electric conductivity of 51.8 mS / cm.
  • 8 nm cubic particles and spindle-shaped particles having a short axis of 20 nm and a long axis of 40 nm were mixed as primary particles.
  • the particle diameter measured by the dynamic light scattering method was 220 nm.
  • the slurry was dried at 120 ° C.
  • the three main peaks coincided with the characteristic peaks of monoclinic zirconium oxide described in ASTM card 36-420.
  • the obtained aqueous gel is a mixed phase of tetragonal or cubic yttrium-stabilized zirconium oxide and monoclinic zirconium oxide.
  • the white slurry obtained by washing the slurry was washed with pure water using an ultrafiltration membrane to obtain a slurry having a pH of 3.1, an electric conductivity of 0.08 mS / cm, and a solid content concentration of 5.0% by mass.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of the slurry prepared to have a solid content concentration of 5.0% by mass was 1%.
  • Comparative Example 11 2.9 g of commercially available yttrium acetate powder (manufactured by Aldrich, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) equivalent concentration of 35.5% by mass, acetic acid concentration of 54.0% by mass) in 199.1 g of pure water and commercially available oxy
  • yttrium acetate powder manufactured by Aldrich, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) equivalent concentration of 35.5% by mass, acetic acid concentration of 54.0% by mass
  • aqueous solution of zirconium acetate Diichi Rare Element Chemical Co., Ltd., zirconium oxide (ZrO 2 ) equivalent concentration 20.15 mass%, acetic acid concentration 12.8 mass
  • 8.6 mass% 45.0 g of an aqueous potassium hydroxide solution was added, the Y / (Y + Zr) atomic ratio was 0.20, the COOH group / (Y + Zr) molar ratio was 1.5, and the solid content (
  • This mixed aqueous solution was charged into a 300 ml autoclave container made of SUS316 and hydrothermally treated at 180 ° C. for 6 hours.
  • the pressure in the autoclave container was 0.82 MPa.
  • the product after hydrothermal treatment was a white slurry having a pH of 8.1 and an electrical conductivity of 25.3 mS / cm.
  • This white slurry was washed with pure water by a decantation method to obtain 145 g of a white slurry having a pH of 4.8, an electric conductivity of 0.040 mS / cm, and a solid content of 5.0% by mass.
  • the slurry was separated into solid and liquid by allowing it to stand for a few minutes.
  • the X-ray crystallite was 10.7 nm.
  • the washed white slurry was prepared to a solid content concentration of 5.0% by mass, and the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of the slurry was 0%.
  • Table 2 shows the results of Examples 6 to 10 and Comparative Examples 3 to 11.
  • the COOH group / (Y + Zr) molar ratio in the mixed aqueous solution of yttrium acetate and zirconium oxyacetate to be hydrothermally treated is 1.2 to 2.5.
  • the primary particle diameter of the obtained particles is zirconium oxide particles stabilized with cubic yttrium oxide of 8 nm
  • the secondary particle diameter is 30 nm or less
  • the solid content concentration is adjusted to 5.0% by mass.
  • the light transmittance at a wavelength of 550 nm at an optical path length of 10 mm of the slurry was 70% or more, indicating that the aqueous sol had high transparency.
  • the colloidal particles contained in the yttrium oxide-stabilized zirconium oxide sol obtained by the present invention have a Mohs hardness of 8.5, a hardness second only to corundum ( ⁇ -alumina), and a refractive index as high as that of diamond. is doing. Furthermore, since the yttrium oxide-stabilized zirconium oxide organic solvent sol obtained by the present invention is highly transparent, it is useful as a regulator of refractive index and mechanical strength characteristics while maintaining transparency by using it as a resin filler material. It is. Further, since the colloidal particles contained in the yttrium oxide-stabilized zirconium oxide sol obtained by the present invention have high hardness and high dispersibility, they are also useful as abrasive grains in precision polishing. Furthermore, the colloidal particles contained in the yttrium oxide-stabilized zirconium oxide sol obtained by the present invention are also useful as a solid electrolyte for solid oxide fuel cells and a three-way catalyst or a four-way catalyst for automobile engines.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

【課題】加熱条件が従来の方法よりも緩和され、且つ得られるコロイド粒子の二次凝集が殆どない透明性の極めて良好な酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾル及び有機溶媒ゾルの製造方法を提供すること。 【解決手段】イットリウムのカルボン酸塩とオキシ酢酸ジルコニウムとをＹ／(Ｙ+Ｚｒ)原子比として０.１０～０.６０の範囲で水に溶解した混合水溶液を、１６０～２８０℃で２時間以上水熱処理する工程を含むことを特徴とする酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法による。

Description

酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムゾルの製造方法
　本発明は、イットリウムのカルボン酸塩とオキシ酢酸ジルコニウムとの混合水溶液を出発原料として水熱処理することを特徴とする酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法及び、その水性ゾルの水媒体を有機溶媒に置換する工程を含む酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム有機溶媒ゾルの製造方法に関する。
　ジルコニウム塩とイットリウム塩との混合水溶液を出発原料とした酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法としては、オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムとの混合水溶液をアンモニア水と炭酸水素アンモニウムとの混合水溶液に添加して得たスラリーを１５０℃で加熱した後、塩酸を添加し、二層分離した沈降相を取り出して、水希釈する方法が知られている。この製造方法で得られたゾルに含まれる粒子は、透過型電子顕微鏡観察で２００Å以下であった（特許文献１を参照）。
　また、オキシ酢酸ジルコニウム及び希土類金属の酢酸塩の混合液にアルカリ水溶液を添加してｐＨを８以上にしたものを出発原料として、３００～４００℃、２０～４０ＭＰａで水熱反応をなすことにより、希土類元素が固溶した酸化ジルコニウム微粒子を製造する方法が開示されている（特許文献２を参照）。
特許３２５０２４３号公報 特開２００８－１８４３３９号公報
　特許文献１に記載の製造方法では、加熱により生成した酸化ジルコニウム微粒子は二層分離後に解膠されるため、微粒子同士が二次凝集し、透明性の高い酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムゾルを得ることはできない。
　また、特許文献２に記載の製造方法では、水熱反応は３００～４００℃の高い反応温度と２０～４０ＭＰａの高い反応圧力を条件とするため、その反応装置は少なくとも２０ＭＰａの耐圧設計のものにせざるを得ないという大きな制約があり、高コストの方法となる。従って、上記の製造方法は、酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムゾルの大量生産をするには不利である。
　本発明は、水熱反応条件が従来の方法よりも緩和され、且つ得られるコロイド粒子の二次凝集が殆ど生じない透明性の極めて良好なゾルを製造できる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾル及び有機溶媒ゾルの製造方法を提供することを課題とする。
　本発明は、上記の課題を解決するものであり、以下の要旨を有するものである。
　第１観点として、イットリウムのカルボン酸塩とオキシ酢酸ジルコニウムとをＹ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比として０．１０～０．６０の範囲で水に溶解した混合水溶液を、１６０～２８０℃で２時間以上水熱処理する工程を含むことを特徴とする酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法である。
　第２観点として、前記イットリウムのカルボン酸塩が酢酸塩又はクエン酸塩である第１観点に記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法である。
　第３観点として、前記混合水溶液における前記イットリウムのカルボン酸塩及びオキシ酢酸ジルコニウムの両者の金属酸化物（Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）換算濃度が全質量に対して１～１０質量％の範囲である第１観点又は第２観点に記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法である。
　第４観点として、前記混合水溶液におけるＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．２～２．５の範囲である第１観点乃至第３観点のいずれか１つに記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法である。
　第５観点として、前記混合水溶液への酢酸又はクエン酸の添加により、該混合水溶液におけるＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比を１．２～２．５の範囲に調整する第４観点に記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法である。
　第６観点として、前記混合水溶液のｐＨが４．０～５．５である第１観点乃至第５観点のいずれか１つに記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法である。
　第７観点として、前記混合水溶液への酢酸又はクエン酸の添加により、該混合水溶液におけるｐＨを４．０～５．５に調整する第６観点に記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法である。
　第８観点として、前記水熱処理された前記混合水溶液を更に脱塩処理する工程を含む第１観点乃至第７観点のいずれか１つに記載の酸化イットリウ安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法である。
　第９観点として、第１観点乃至第８観点のいずれか１つに記載の製造方法で得られたイットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの水性媒体を有機溶媒置換法により有機溶媒に置換する工程を含むイットリウム安定化酸化ジルコニウム有機溶媒ゾルの製造方法である。
　本発明の製造方法により、酸化イットリウム及び酸化ジルコニウムを水に溶解させた混合水溶液から、透過電子顕微鏡観察による一次粒子径が２～１５ｎｍで粒子径分布が非常に狭く、且つ二次凝集の少ない酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムコロイド粒子の水性ゾルを製造することができる。さらに、本発明の製造方法により、前記酸化イットリウム及び酸化ジルコニウムの両者の金属酸化物（Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）換算濃度を全質量の１～１０質量％に調整した混合水溶液から、光路長１０ｍｍにおける波長５００ｎｍの光線透過率が７０％以上となる水性ゾルを製造することができる。また本発明の製造方法は、水熱処理条件が２８０℃以下であるため、耐圧及び耐食設計の制限の少ない安価な水熱処理装置を用いることができ、酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの大量生産に適する。さらに、本発明の製造方法により得られた水性ゾルの水媒体を有機溶媒に置換することにより、酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム有機溶媒ゾルを製造することができる。
　本発明により製造される酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾル及びその有機溶媒ゾルは、触媒、研磨砥粒、樹脂フィラー、燃料電池の固体電解質等に有用に適用することができる。
図１は実施例３で製造された水性ゾル及び比較例１で製造された水性ゾルの乾燥粉末の粉末Ｘ線回折図である。
　本発明は、原料としてイットリウムのカルボン酸塩とオキシ酢酸ジルコニウム塩とを使用することを１つの特徴とする。前記原料を水に溶解させた混合水溶液の水熱処理により、酸化イットリウムが酸化ジルコニウムに固溶し、酸化ジルコニウム単体よりも結晶系の破壊が抑制され経時的に安定な、酸化イットリウムと酸化ジルコニウムとの固溶体の水性ゾル（以下、酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾル）が製造される。これに対して、原料としてイットリウム及びジルコニウムの塩化物又は硝酸塩等の強酸塩を使用した場合には、水熱処理した際に、酸化イットリウムと酸化ジルコニウムとの固溶が進行せずに、酸化イットリウム微小コロイド粒子と単斜晶系の酸化ジルコニウムの紡錘状粒子とが分離して生成する。前記酸化ジルコニウムの紡錘状粒子は長径が４０ｎｍ以上に成長するため、生成する水性ゾルの透明性が低いという問題が生じる。
　本発明のイットリウムのカルボン酸塩としては、酢酸塩又はクエン酸塩が好ましい。イットリウム酢酸塩はＹ（ＣＨ3ＣＯＯ）3・３Ｈ2Ｏで表される三水和物の粉末として市販のものを入手することができる。イットリウムクエン酸塩は、水酸化イットリウムを１～２０質量％クエン酸水溶液に室温で溶解することにより、０．２～３質量％のＹ（Ｃ6Ｈ5Ｏ7）水溶液として得ることができる。
　本発明に用いられるジルコニウム塩は、オキシ酢酸ジルコニウムである。オキシ酢酸ジルコニウムは一般式（１）
　　　　　ＺｒＯa（ＣＨ3ＣＯＯ）b　　　（１）
（式（１）中、ａは０＜ａ＜２であり、ｂは０＜ｂ＜４であり、かつ、２ａ＋ｂ＝４を満たす。）で表される。オキシ酢酸ジルコニウムは粉末又は水溶液の形態で市販のものを入手することができる。
　イットリウムのカルボン酸塩及びオキシ酢酸ジルコニウムは、予め用意された純水にＹ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比として０．１０～０．６０の範囲となるように添加され、攪拌により均一な混合水溶液に調製される。Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１０未満の場合は、水熱処理後に得られるコロイド粒子が長軸４０ｎｍ以上の紡錘状粒子となり、透明性の低い水性ゾルが生成するため好ましくない。
　Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．６０より大きい場合は、酸化イットリウムが酸化ジルコニウムに完全に固溶する範囲を越え、酸化イットリウム成分と酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム成分とに分相するため好ましくない。
　また、前記混合水溶液は、イットリウムのカルボン酸塩及びオキシ酢酸ジルコニウムの両者の金属酸化物（Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）換算濃度が全質量の１～１０質量％、好ましくは１～５質量％であるように調整される。前記金属酸化物（Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）換算濃度が１質量％未満では生産性が悪くなり、１０質量％より高い場合は得られる水性ゾル中のコロイド粒子が凝集しやすくなるため好ましくない。なお、本明細書中において、金属酸化物（Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）換算濃度は、溶液又は水性ゾルに含まれる金属（イットリウム及びジルコニウム）塩の濃度を、それら金属塩を全て金属酸化物（酸化イットリウム及び酸化ジルコニウム）と置き換えた場合の質量を基準として換算した場合の濃度で、質量％濃度で表される。
　また、前記混合水溶液におけるＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比は１．２～２．５の範囲が好ましい。ＣＯＯＨ基は前記カルボン酸塩に由来するものである。ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．２未満の場合、イットリウムのカルボン酸塩の溶液とオキシ酢酸ジルコニウムとの溶液を混合すると、混合直後にゲル化が始まり好ましくない。ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が２．５より大きい場合、水熱処理後に得られるコロイド粒子が長軸４０ｎｍ以上の紡錘状粒子となり、透明性の低い水性ゾルが生成するため好ましくない。原料であるイットリウムのカルボン酸塩とオキシ酢酸ジルコニウムとを混合した段階でＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．２未満の場合は、前記混合水溶液に酢酸又はクエン酸を添加して、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比を１．２～２．５の範囲に調整すればよい。前記酢酸又はクエン酸はそれらの純物質又は水溶液の形態で添加しても良いが、水溶液として添加することが好ましい。酢酸又はクエン酸水溶液の好ましい濃度は１～２０質量％である。
　また前記混合水溶液は、そのｐＨが４．０～５．５に調整される。前記混合水溶液のｐＨが５．５を超える場合は、酢酸又はクエン酸を添加してｐＨ４．０～５．５の範囲内に調整することができる。酢酸又はクエン酸はそれらの純物質又は水溶液の形態で添加しても良いが、水溶液として添加することが好ましい。酢酸又はクエン酸水溶液の好ましい濃度は１～２０質量％である。
　前記混合水溶液を、耐圧容器に投入された後、１６０～２８０℃に加熱し、２時間以上水熱処理すると、目的の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルが生成する。水熱処理温度が１６０℃未満の場合、酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムコロイド粒子が充分に生成せずに、未反応の無定形物質が水熱処理後の水性ゾル中に混在するため好ましくない。また、水熱処理温度が２８０℃より高い場合、耐圧容器が通常の化学装置に用いられるステンレス製である場合には、酢酸による金属腐食が起こるため、耐圧容器の劣化が起こる。更に得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムコロイド粒子が凝集するため好ましくない。水熱処理温度が１６０～２８０℃の範囲において、耐圧容器内の圧力は０．６～７．０ＭＰａの範囲である。
　前記混合水溶液の水熱処理時間は２時間以上であり、３～４８時間が好ましく、３～２４時間が更に好ましい。水熱処理時間が２時間未満の場合、酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムコロイド粒子が充分生成せずに、反応が完結していない無定形物質が水熱処理後の水性ゾル中に混在し、得られるゾルの透明性を低下させるため好ましくない。一方、本発明では、酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムコロイド粒子の生成は４８時間以内の水熱処理により完了するため、水熱処理時間を４８時間より長くする必要はほとんどない。
　本発明で得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルは、水熱処理後のイットリウム及びジルコニウムの両者の金属酸化物（Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）換算濃度が全質量に対して１～１０質量％であるが、３０質量％に濃縮することもできる。
　本発明により得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルは、そのままで各種用途に用いることができるが、前記水性ゾルに含まれる塩類を除去して各種用途に用いることが好ましい。前記水性ゾルに含まれる塩類の脱塩処理方法は、限外濾過法、遠心濾過法、イオン交換法等の一般に知られているどのような方法を用いてもよいが、限外濾過による脱塩処理が好ましい。限外濾過としては特にチューブ式限外濾過膜を用いることにより効果的に脱塩することが可能である。限外濾過は、通常５～８０℃条件下、充分に塩類を除去するために連続又は断続的に純水を注水しながら行う。濾過時間は特に限定されないが、通常１～５０時間で行われる。脱塩処理した水性ゾルの電気伝導度は低下する。水性ゾルの電気伝導度が０．５ｍＳ／ｃｍ以下になるまで脱塩した場合には、脱塩処理後の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの金属酸化物（Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）換算濃度を全質量の５０質量％まで濃縮することができる。
　本発明により得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルは、水媒体を有機溶媒に置換することにより有機溶媒ゾルとすることができる。置換に用いる有機溶媒としてはメタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ－プロパノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン、酢酸メチル、酢酸エチル、２－メトキシエタノール、エチレングリコール、及びトリエチレングリコール等が挙げられる。
　前記水媒体を有機溶媒に置換する方法としては、一般に知られているどのような方法でも良く、常圧蒸留置換法、減圧蒸留置換法、限外濾過による置換法、又は溶媒抽出法等を用いることができるが、常圧蒸留置換法又は減圧蒸留置換法が好ましく用いられる。
　本発明により得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの水媒体を有機溶媒に置換する場合、用いる水性ゾルは前記の脱塩処理方法により脱塩処理された水性ゾルであることが好ましい。脱塩処理して用いる水性ゾルの電気伝導度として０．５ｍＳ／ｃｍ以下のものが好ましく、０．３ｍＳ／ｃｍ以下のものが更に好ましい。
　本発明により得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの水媒体を有機溶媒に置換する場合、前記の脱塩処理方法により脱塩処理された水性ゾルにオキシカルボン酸とアミン類とを適量添加して、予め水性ゾルのｐＨを中性又はアルカリ性に調整した後に有機溶媒置換することができる。
　用いられるオキシカルボン酸としては、乳酸、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸等が挙げられる。オキシカルボン酸は前記水性ゾルに含まれるＺｒＯ2１モルに対して０．０１～０．５のモル比で添加することが好ましい。
　用いられるアミン類としては、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、及びジメチルラウリルアミン等のアルキルアミン、１，８－ジアザ－ビシクロ（５，４，０）ウンデセン－７、１，５－ジアザ－ビシクロ（４，３，０）ノネン－５、及び１，４－ジアザ－ビシクロ（２，２，２）オクタン等の環状アミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン、エチレンジアミン等のジアミン、並びに水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、及び水酸化モノメチルトリエタノールアンモニウム等の第４級アンモニウム水酸化物が挙げられる。アミン類は前記水性ゾルに含まれるＺｒＯ2１モルに対して０．００１～０．１のモル比で添加することが好ましい。
　また、前記水性ゾルの水媒体をメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン、酢酸メチル、及び酢酸エチル等の疎水性の高い有機溶媒に置換する場合には、前記水性ゾルを予め有機シラン化合物等で疎水化処理することが好ましい。
　本発明により得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム有機溶媒ゾルは、含まれるイットリウム及びジルコニウムの両者の金属酸化物（Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）換算濃度が全質量に対して１～５０質量％の安定なゾルである。
　本発明により得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルに含まれるコロイド粒子は、粉末Ｘ線回折分析により酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの結晶粒子であることが確認される。粉末Ｘ線回折分析によれば、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークが測定され、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークとほぼ一致する。
　本発明により得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルは、透過電子顕微鏡観察による一次粒子径が２～１５ｎｍであり、かつ非常に狭い粒子径分布を有する酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムコロイド粒子のゾルである。前記水性ゾルの動的光散乱法による測定粒子径は５～３０ｎｍの範囲である。動的光散乱法による粒子径の測定は、Ｎ４プラス装置（ＣＯＵＬＴＥＲ　ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ社製）、ＤＬＳ－６０００（大塚電子（株）製）等の動的光散乱法測定装置によって測定することができる。
　本発明により得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルは高い透明性を有することが特徴である。前記水性ゾルにおいて、含まれるイットリウム及びジルコニウムの両者の金属酸化物（Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）換算濃度を全質量の１～１０質量％に調整したとき、光路長１０ｍｍにおける波長５００ｎｍの光線透過率が７０％以上である。
　本発明により得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾル及び有機溶媒ゾルは、室温で１ヶ月以上静置しても物性に変化はなく、沈降物は全く発生しない、安定に分散したゾルである。
　実施例１　純水２４４．１ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２．３ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）３４．０ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１１、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．５、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ４．７、電気伝導度２．４０ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。得られた水性ゾルはｐＨ３．３、電気伝導度０．９０ｍＳ／ｃｍであった。この水性ゾルをエバポレーターで減圧濃縮して固形分濃度を５．０質量％に調整し、分光式測色色差計ＴＣ－１８９９ＭＫ（東京電色製）で光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率を測定したところ７３％であった。次いで、前記固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄を行い、ｐＨ５．３、電気伝導度０．１１８ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾル１３８ｇを得た。この固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は７６％であった。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の最大値が１２ｎｍ、一次粒子径の平均値が１０ｎｍの立方体粒子であった。この水性ゾルの動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置、コールターエレクトロニクス（ＣＯＵＬＴＥＲ　ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ）社製で測定）は２５ｎｍであった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は１１．５ｎｍであった。更にこの水性ゾルに含まれるコロイド粒子は、蛍光Ｘ線装置（ＳＥＡ２１２０Ｌ　エスアイアイＮＴ（株））で定量分析した結果、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．０８の組成を有していた。前記エバポレーターで固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを２５℃で１ヶ月静置したところ、物性及び外観に変化はなく、安定であった。
　実施例２　純水２４４．１ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２．９ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）３２．０ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１５、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．５、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ４．８、電気伝導度３．０５ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。得られた水性ゾルは、ｐＨ３．４、電気伝導度０．９８ｍＳ／ｃｍであった。この水性ゾルをエバポレーターで減圧濃縮して固形分濃度を５．０質量％に調整し、分光式測色色差計ＴＣ－１８９９ＭＫで光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率を測定したところ７７％であった。次いで、前記固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄し、ｐＨ４．９、電気伝導度０．１５７ｍＳ／ｃｍ、動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）２４ｎｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾル１３３ｇを得た。この固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は８０％であった。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の最大値が１０ｎｍ、一次粒子径の平均値が８ｎｍの立方体粒子であった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は１０．７ｎｍであった。更にこの水性ゾルに含まれるコロイド粒子は、蛍光Ｘ線装置で定量分析した結果、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１１の組成を有していた。前記エバポレーターで固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを２５℃で１ヶ月静置したところ、物性及び外観に変化はなく、安定であった。
　実施例３　純水２４４．１ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）４．０ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）３０．９ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．２０、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．６、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ４．８、電気伝導度３．７６ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。得られた水性ゾルは、ｐＨ３．６、電気伝導度１．４４ｍＳ／ｃｍ、動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は１７ｎｍであった。この水性ゾルをエバポレーターで減圧濃縮して固形分濃度を５．０質量％に調整し、分光式測色色差計ＴＣ－１８９９ＭＫで光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率を測定したところ８４％であった。次いで、前記固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄を行い、ｐＨ５．０、電気伝導度０．１７５ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾル１３７ｇを得た。この固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は８７％であった。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の最大値が８ｎｍ、一次粒子径の平均値が６ｎｍの立方体粒子であった。この水性ゾルの動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は１６ｎｍであった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は９．４ｎｍであった。更にこの水性ゾルに含まれるコロイド粒子は、蛍光Ｘ線装置で定量分析した結果、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１３の組成を有していた。前記エバポレーターで固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを２５℃で１ヶ月静置したところ、物性及び外観に変化はなく、安定であった。
　実施例４　純水２４４．１ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）７．５ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）２８．４ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．３３、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．８、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が３．０質量％、ｐＨ５．０、電気伝導度５．０９ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。得られた水性ゾルは、ｐＨ４．０、電気伝導度２．７９ｍＳ／ｃｍ、動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）１２ｎｍであった。このコロイド溶液をエバポレーターで減圧濃縮して固形分濃度を５．０質量％に調整し、分光式測色色差計ＴＣ－１８９９ＭＫで光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率を測定したところ９２％であった。次いで、前記固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄を行い、ｐＨ５．４、電気伝導度０．２７５ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾル１３０ｇを得た。この固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は９６％であった。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の最大値が６ｎｍ、一次粒子径の平均値が４ｎｍの立方体粒子であった。この水性ゾルの動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は１０ｎｍであった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は９．０ｎｍであった。更にこの水性ゾルに含まれるコロイド粒子は、蛍光Ｘ線装置で定量分析した結果、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１９の組成を有していた。前記限外濾過洗浄して固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを２５℃で１ヶ月静置したところ、物性及び外観に変化はなく、安定であった。
　実施例５　純水２４２．９ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）１４．８ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）２１．３ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．５７、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が２．２、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が３．４質量％、ｐＨ５．１、電気伝導度７．００ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、２３０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は２．７ＭＰａであった。得られた水性ゾルは、ｐＨ４．２、電気伝導度５．３１ｍＳ／ｃｍであった。この水性ゾルをエバポレーターで減圧濃縮して固形分濃度を５．０質量％に調整し、分光式測色色差計ＴＣ－１８９９ＭＫで光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率を測定したところ９３％であった。次いで、前記固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄を行い、ｐＨ５．８、電気伝導度０．３５４ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾル１１２ｇを得た。この固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は９６％であった。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の最大値が５ｎｍ、一次粒子径の平均値が３ｎｍの立方体粒子であった。この水性ゾルの動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は９ｎｍであった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は５．５ｎｍであった。更にこの水性ゾルに含まれるコロイド粒子は、蛍光Ｘ線装置で定量分析した結果、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．２２の組成を有していた。前記限外濾過洗浄して固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを２５℃で１ヶ月静置したところ、物性及び外観に変化はなく、安定であった。
　比較例１　純水２４０．２ｇに市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）３８．８ｇを加えて、ＣＯＯＨ基／Ｚｒモル比が１．３、固形分（ＺｒＯ2換算）濃度が２．８質量％、ｐＨ４．４、電気伝導度０．６４ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。得られた水性ゾルは白色を呈し、ｐＨ３．１、電気伝導度０．８５ｍＳ／ｃｍであった。この水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄することにより、ｐＨ４．４、電気伝導度０．０６１ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾル１３７ｇが得られた。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子は１５ｎｍの立方体粒子の他に短軸２０ｎｍ、長軸４０ｎｍの紡錘状粒子が混在していた。この水性ゾルの動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は７１ｎｍであった。またこの水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ６つの主ピークを有し、そのうち回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°の３つの主ピークはＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致し、並びに残りの回折角度２θ＝２８．２°、３１．５°及び４９．９°の３つの主ピークはＡＳＴＭカード３６－４２０に記載の単斜晶系酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。よって、この水性ゾルは正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム及び単斜晶系酸化ジルコニウムの混合相である。上記固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は２１％と低く、水性ゾルの透明性は悪かった。
　比較例２　純水２４４．２ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）１．１ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）３３．７ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．０６、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．４、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．６質量％、ｐＨ４．６、電気伝導度１．８１ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。得られた水性ゾルは白色を呈し、ｐＨ３．１、電気伝導度０．８２ｍＳ／ｃｍであった。この水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄を行い、ｐＨ５．０、電気伝導度０．０８１ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾル１２５ｇを得た。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子は１５ｎｍの立方体粒子と短軸２０ｎｍ、長軸４０ｎｍの紡錘状粒子との混在であった。この水性ゾルの動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は３６ｎｍであった。またこの水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ６つの主ピークを有し、そのうち回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°の３つの主ピークはＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致し、並びに残りの回折角度２θ＝２８．２°、３１．５°及び４９．９°の３つの主ピークはＡＳＴＭカード３６－４２０に記載の単斜晶系酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。よって、この水性ゾルは正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムと単斜晶系酸化ジルコニウムとの混合相である。上記固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は３８％と低く、水性ゾルの透明性は悪かった。
　比較例３　純水２４４．７ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）１９．９ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）１４．４ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．７３、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が２．４、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ５．２、電気伝導度７．６８ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、２３０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は２．７ＭＰａであった。得られた水性ゾルには、半透明のコロイド溶液の他少量の白色沈殿物が混在していた。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の平均値が２ｎｍの立方体粒子と、一次粒子径が凝集して５０～３００ｎｍ程度の二次凝集体とが視野全体に観察された。この水性ゾルの動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は４１７ｎｍと大きかった。またこの水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に小さいピークを有し、これらピークはＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。
　表１に実施例１～５及び比較例１～３の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の実施例１～５より、水熱処理前の酢酸イットリウムとオキシ酢酸ジルコニウムの混合水溶液のＹ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１０以上０．６０以下の場合、得られた水性ゾルは、粒子径が小さく、二次凝集が少なく、及び透明性が高いことが示された。それに対して、比較例１又は２より、水熱処理前の酢酸イットリウムとオキシ酢酸ジルコニウムの混合水溶液のＹ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１０未満の場合、短軸２０ｎｍ、長軸４０ｎｍの紡錘状の単斜晶系酸化ジルコニウム粒子が生成するため、得られた水性ゾルは透明性が低くなることが示された。
　また、表１の比較例３より、水熱処理前の酢酸イットリウムとオキシ酢酸ジルコニウムの混合水溶液のＹ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．６０より大きい場合、二次凝集体が生成するため、得られた水性ゾルの透明性が低くなることが示された。
　実施例６純水２４４．１ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２．９ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）３２．０ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１５、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．５、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ４．８、電気伝導度３．０５ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で２１時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。得られた水性ゾルは、ｐＨ３．６、電気伝導度０．９５ｍＳ／ｃｍであった。この水性ゾルをエバポレーターで減圧濃縮して固形分濃度を５．０質量％に調整し、分光式測色色差計ＴＣ－１８９９ＭＫで光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率を測定したところ７４％であった。次いで、前記固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄を行い、ｐＨ４．９、電気伝導度０．１５０ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾルを得た。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の最大値が１０ｎｍ、一次粒子径の平均値が８ｎｍの立方体粒子であった。動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は２１ｎｍであった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は１０．８ｎｍであった。上記固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は７７％であった。前記エバポレーターで固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを２５℃で１ヶ月静置したところ、物性及び外観に変化はなく、安定であった。
　実施例７　純水２４４．１ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２．９ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）３２．０ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１５、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．５、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ４．８、電気伝導度３．０５ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、２００℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は１．３ＭＰａであった。得られた水性ゾルはｐＨ３．２、電気伝導度０．９２ｍＳ／ｃｍであった。この水性ゾルをエバポレーターで減圧濃縮して固形分濃度を５．０質量％に調整し、分光式測色色差計ＴＣ－１８９９ＭＫで光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率を測定したところ７７％であった。次いで、前記固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄を行い、ｐＨ４．９、電気伝導度０．１４５ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾルを得た。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の最大値が１０ｎｍ、一次粒子径の平均値が８ｎｍの立方体粒子であった。動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は２９ｎｍであった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は９．３ｎｍであった。上記固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は８０％であった。前記エバポレーターで固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを２５℃で１ヶ月静置したところ、物性及び外観に変化はなく、安定であった。
　実施例８　純水２４４．１ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２．９ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）３２．０ｇを加えた後、陰イオン交換樹脂ＩＲＡ－４１０（オルガノ（株）製）を９ｍｌ添加して１時間３０分攪拌した後、陰イオン交換樹脂を除くことにより、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１５、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．３、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ５．０、電気伝導度２．６６ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。得られた水性ゾルはｐＨ３．５、電気伝導度０．８４ｍＳ／ｃｍであった。この水性ゾルをエバポレーターで減圧濃縮して固形分濃度を５．０質量％に調整し、分光式測色色差計ＴＣ－１８９９ＭＫで光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率を測定したところ７２％であった。次いで、前記固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄を行い、ｐＨ５．１、電気伝導度０．１３５ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾル１３０ｇを得た。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の最大値が１０ｎｍ、一次粒子径の平均値が８ｎｍの立方体粒子であった。動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は２３ｎｍであった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は１３．０ｎｍであった。更にこの水性ゾルに含まれるコロイド粒子は、蛍光Ｘ線装置で定量分析した結果、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１１の組成を有していた。また上記固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は７５％であった。前記エバポレーターで固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを２５℃で１ヶ月静置したところ、物性及び外観に変化はなく、安定であった。
　実施例９　９９．７質量％酢酸２２．０ｇを純水６８ｇで希釈した水溶液に市販のオキシ炭酸ジルコニウム粉末（酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度４０．３質量％　アドバンスド　マテリアル　リソーシズ社（ＡＤＶＡＮＣＥＤ　ＭＡＴＥＲＩＡＬ　ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ　ＬＴＤ）社製）７４．４を溶解し、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度が１８．２質量％、酢酸濃度１３．３質量％のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液１５９．５ｇを作製した。純水２４１．８ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２．９ｇと上記で調製したオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度１８．８質量％、酢酸濃度１３．３質量％）３４．３ｇとをＹ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１５、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．９、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ４．７、電気伝導度３．１７ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。得られた水性ゾルはｐＨ３．４、電気伝導度１．１５ｍＳ／ｃｍであった。この水性ゾルをエバポレーターで減圧濃縮して固形分濃度を５．０質量％に調製し、分光式測色色差計ＴＣ－１８９９ＭＫで光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率を測定したところ８０％であった。次いで、前記固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄を行い、ｐＨ４．７、電気伝導度０．２００ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾル１３２ｇを得た。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の最大値が１０ｎｍ、一次粒子径の平均値が８ｎｍの立方体粒子であった。動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は１９ｎｍであった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は９．３ｎｍであった。更にこの水性ゾルに含まれるコロイド粒子は、蛍光Ｘ線装置で定量分析した結果、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１１の組成を有していた。また上記固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は８３％であった。前記エバポレーターで固形分濃度５．０質量％に濃縮した水性ゾルを２５℃で１ヶ月静置したところ、物性及び外観に変化はなく、安定であった。
　実施例１０　純水１７５０ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．７質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２８．７ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）２２１．３ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．２０、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．５、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ５．０、電気伝導度４．６０ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２０００ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３リットルのオートクレーブ容器に仕込み、碇型攪拌翼で攪拌しながら１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。得られた水性ゾルはｐＨ４．０、電気伝導度２．８５ｍＳ／ｃｍ、動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は１３ｎｍであった。このコロイド溶液をエバポレーターで減圧濃縮して固形分濃度を５．０質量％に調製し、分光式測色色差計ＴＣ－１８９９ＭＫで光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率を測定したところ９５％であった。次いで、前記５．０質量％に濃縮された水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄を行い、ｐＨ５．２、電気伝導度０．２６６ｍＳ／ｃｍ、固形分５．０質量％の水性ゾル１０２０ｇを得た。この水性ゾルを透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の最大値が８ｎｍ、一次粒子径の平均値が６ｎｍの立方体粒子であった。動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は８ｎｍであった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は８．７ｎｍであった。更にこの水性ゾルに含まれるコロイド粒子は、蛍光Ｘ線装置で定量分析した結果、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．２０の組成を有していた。上記固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は９６％であった。
　上記水性ゾル６００ｇを２リットルのポリ瓶に入れ、ディスパーで攪拌しながら５質量％のクエン酸水溶液１０８ｇを添加した。その後２時間攪拌し、ｐＨ２．８、電気伝導度０．９７９ｍＳ／ｃｍの白色スラリーを調製した。次いで、この白色スラリーをヌッチェを用いて純水で濾過、洗浄を行った。得られたウェットケーキを純水で分散して、ｐＨ３．４、電気伝導度０．１１２ｍＳ／ｃｍ、固形分３．８質量％の白色スラリーを８００ｇ作製した。この白色スラリーを攪拌しながら１０質量％のイソプロピルアミン水溶液を７．８ｇ添加したところ、ｐＨ６．６、電気伝導度０．９１４ｍＳ／ｃｍ、動的光散乱法による測定粒子径１１ｎｍの水性ゾルが得られた。このゾルの攪拌下に、５質量％のクエン酸水溶液１０．４ｇを添加後、限外濾過膜を用いて濃縮することにより動的光散乱法による粒子径が８ｎｍ、ｐＨ４．５、電気伝導度１．４５ｍＳ／ｃｍ、固形分１０．０質量％の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム粒子の水性ゾル２７８ｇが得られた。純水で固形分濃度５．０質量％に調整した水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は９４％であった。この水性ゾル２７８ｇを１リットルのナス型フラスコを備えたロータリーエバポレーターに投入し、７０Ｔｏｒｒの減圧下でメタノールを連続的に投入して、前記水性ゾルの水媒体をメタノールに置換し、酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムメタノールゾル２７０ｇを得た。このメタノールゾルは、固形分１０．３質量％、メタノールゾルを純水で希釈（質量比１：１）した溶液のｐＨは５．７、動的光散乱法による測定粒子径は８ｎｍであった。また、このメタノールゾルをメタノールにより固形分濃度５質量％に調整したゾルの光路長１０ｍｍにおける５５０ｎｍの光線透過率は９４％であった。得られた固形分１０．３質量％のメタノールゾルを２５℃で１ヶ月静置したところ、物性及び外観に変化はなく、安定であった
　実施例１１　純水１７５０ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．７質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２８．７ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一希元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）２２１．３ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．２０、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．５、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ４．９、電気伝導度４．７１ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２０００ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３リットルのオートクレーブ容器に仕込み、碇型攪拌翼で攪拌しながら１８０℃で６時間水熱処理した。得られた水性ゾルはｐＨ４．１、電気伝導度２．４５ｍＳ／ｃｍ、動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は１２ｎｍであった。この水性ゾルをエバポレーターで減圧濃縮して固形分濃度を５．０質量％に調製し、分光式測色色差計ＴＣ－１８９９ＭＫで光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率を測定したところ９７％であった。次いで、前記５．０質量％に濃縮された水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄を行い、ｐＨ５．７、電気伝導度０．２４５ｍＳ／ｃｍ、固形分５．０質量％の水性ゾル１０２０ｇを得た。この水性ゾルを透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径８の最大値は８ｎｍであり、一次粒子径の平均値は６ｎｍの立方体粒子であった。動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は１０ｎｍであった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は８．５ｎｍであった。更にこの水性ゾルに含まれるコロイド粒子は、蛍光Ｘ線装置で定量分析した結果、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．２０の組成を有していた。上記固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は９７％であった。
 ２リットルのポリ瓶にイソプロピルアルコール９４０ｇを投入後、マグネットスターラーで攪拌しながら１０質量％ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液１８．８ｇ及び１０質量％酢酸水溶液３．８ｇを加えて調製した。続いてマグネットスターラーで攪拌しながら上記水性ゾル３７６ｇを添加し、動的光散乱法による粒子径が１２ｎｍ、ｐＨ４．２、電気伝導度０．０５０ｍＳ／ｃｍ、固形分１．４質量％の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム粒子を含有したイソプロピルアルコールと水の混合溶媒ゾル１３３９ｇが得られた。この混合溶媒ゾル１３３９ｇを１リットルのナス型フラスコを備えたロータリーエバポレーターに投入し、７０Ｔｏｒｒの減圧下でイソプロピルアルコールを連続的に投入して、前記混合溶媒ゾル中の水をイソプロピルアルコールに置換し、酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムイソプロピルアルコールゾル１８０ｇが得られた。このイソプロピルアルコールゾルは、固形分１０．４質量％、イソプロピルアルコールゾルを純水で希釈（質量比１：１）した溶液のｐＨは４．１、動的光散乱法による測定粒子径は１０ｎｍであった。また、このイソプロピルアルコールゾルをイソプロピルアルコールにより固形分濃度５質量％に調整したゾルの光路長１０ｍｍにおける５５０ｎｍの光線透過率は９３％であった。得られた固形分１０．４質量％のイソプロピルアルコールゾルを２５℃で１ヶ月静置したところ、物性及び外観に変化はなく、安定であった。
　比較例４　純水２４４．１ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２．９ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）３２．０ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１５、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．５、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ４．８、電気伝導度３．０５ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で１時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。水熱処理後の生成物はｐＨ４．０、電気伝導度１．６５ｍＳ／ｃｍの半透明の白色スラリーであった。このスラリーに含まれる粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、２５～１００ｎｍのアメーバ状の無定形物質と一次粒子径の最大値が１０ｎｍ、一次粒子径の平均値が８ｎｍの立方体粒子が観察された。このスラリーの動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は３１０ｍであった。このスラリーを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ小さいピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。このスラリーをエバポレーターで減圧濃縮して、固形分濃度５．０質量％にしたときの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は１％であった。
　比較例５　純水２４４．１ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２．９ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）３２．０ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１５、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．５、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ４．８、電気伝導度３．０５ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１５０℃で２１時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．４４ＭＰａであった。水熱処理後の生成物はｐＨ４．３、電気伝導度２．４５ｍＳ／ｃｍの半透明の白色スラリーであった。このスラリーに含まれる粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、２５～１００ｎｍのアメーバ状の無定形物質であった。このスラリーを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折ピークは現れず、この乾燥物は無定形であることが示された。また、このスラリーをエバポレーターで減圧濃縮して、固形分濃度５．０質量％にしたときの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は２％であった。
　比較例６　純水２４４．１ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２．９ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）３２．０ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１５、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．５、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ４．８、電気伝導度３．０５ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、３００℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は９．４ＭＰａであった。得られた水性ゾルは薄茶色を呈し、ｐＨ３．１、電気伝導度０．９９ｍＳ／ｃｍであった。また、ＳＵＳ３１６製オートクレーブ容器に腐食がみられた。この水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄を行い、ｐＨ３．１、電気伝導度０．９９ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾルを得た。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の最大値が１０ｎｍ、一次粒子径の平均値が８ｎｍの立方体粒子であった。動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は６４ｎｍであった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は８．１ｎｍであった。上記固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は５３％であった。
　比較例７　純水２４４．１ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２．９ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）３２．０ｇを加えた後、陰イオン交換樹脂ＩＲＡ－４１０（オルガノ（株）製）を１９ｍｌ添加して１時間３０分攪拌した後、陰イオン交換樹脂を除くことにより、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１５、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．０、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度２．７質量％、ｐＨ５．５、電気伝導度２．０７ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。得られた水性ゾルはｐＨ３．６、電気伝導度０．７３ｍＳ／ｃｍであった。この水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄することによりｐＨ５．２、電気伝導度０．１３０ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾルが１３０ｇ得られた。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の最大値が１０ｎｍ、一次粒子径の平均値が８ｎｍの立方体粒子であった。動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は６９ｎｍであった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は１０．３ｎｍであった。更にこの水性ゾルに含まれるコロイド粒子は、蛍光Ｘ線装置で定量分析した結果、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１１の組成を有していた。また上記固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は３８％であった。また、前記混合水溶液は、１日後にゲル化し、不安定な水溶液であった。
　比較例８　９９．７質量％酢酸２９．６ｇを純水４９ｇで希釈した水溶液に市販のオキシ炭酸ジルコニウム粉末（酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度４０．３質量％、アドバンスド　マテリアル　リソーシズ社（ＡＤＶＡＮＣＥＤ　ＭＡＴＥＲＩＡＬ　ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ　ＬＴＤ）社製）６０．０ｇを溶解し、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度が１６．６質量％、酢酸濃度２０．３質量％のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液１４５．７ｇを作製した。純水２３７．４ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２．９ｇと作製したオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度１６．６質量％、酢酸濃度２０．３質量％）３８．８ｇをＹ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．１５、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が２．６、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ４．２、電気伝導度３．１８ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。得られた水性ゾルはｐＨ３．４、電気伝導度１．４４ｍＳ／ｃｍであった。この水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄することによりｐＨ４．７、電気伝導度０．２１０ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の水性ゾルが１３５ｇ得られた。この水性ゾルに含まれるコロイド粒子を透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子には１５ｎｍの立方体粒子と短軸２０ｎｍ、長軸４０ｎｍの紡錘状粒子とが混在していた。動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は２９ｎｍであった。また、この水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ６つの主ピークを有し、そのうち回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°の３つの主ピークはＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致し、並びに残りの回折角度２θ＝２８．２°、３１．５°及び４９．９°の３つの主ピークはＡＳＴＭカード３６－４２０に記載の単斜晶系酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。よって、得られた水性ゾルは正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムと単斜晶系酸化ジルコニウムとの混合相である。上記固形分濃度５．０質量％の水性ゾルの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は５５％であった。
　比較例９　市販のオキシ炭酸ジルコニウム粉末（酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度４０．３質量％　アドバンスド　マテリアル　リソーシズ社（ＡＤＶＡＮＣＥＤ　ＭＡＴＥＲＩＡＬ　ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ　ＬＴＤ）社製）を６０質量％濃硝酸で溶解し、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度が２４．５質量％の硝酸ジルコニウム水溶液を調製した。続いて純水２３６．７ｇに市販の硝酸イットリウム水溶液（日本イットリウム社製　酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度８．５質量％）１６．９ｇと上記硝酸ジルコニウム水溶液２５．４ｇとを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．２０、固形分（硝酸イットリウムと硝酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度の合計が２．７質量％、ｐＨが１．４、電導度が４７．２ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。得られた水性ゾルはｐＨ０．８、電導度が１２２．１ｍＳ／ｃｍであった。この水性ゾルを限外濾過膜を用いて純水で洗浄することによりｐＨ３．９、電気伝導度０．４７９ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％の白色コロイド溶液が得られた。透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子として短軸２０ｎｍ、長軸４０ｎｍの紡錘状粒子と４０～１００ｎｍのアメーバ状粒子とが混在していた。動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は１００ｎｍであった。洗浄後の水性ゾルを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝２８．２°、３１．５°及び４９．９°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３６－４２０に記載の単斜晶系酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。上記固形分濃度５．０質量％の水性スラリーの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は１％であった。
　比較例１０　純水１９９．９ｇに市販の硝酸イットリウム水溶液（日本イットリウム社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度８．５質量％）１６．９ｇと比較例６で調製した硝酸ジルコニウム水溶液２５．４ｇとを加えた後、１０質量％水酸化カリウム水溶液を５１．８ｇ添加して、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．２０、固形分（硝酸イットリウムと硝酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度の合計が２．８質量％、ｐＨ５．２、電導度が４７．８ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２９４ｇ調製した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。水熱処理後の生成物はｐＨ１．８、電気伝導度５１．８ｍＳ／ｃｍの白色スラリーであった。このスラリーを透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子としては８ｎｍ立方体粒子と短軸２０ｎｍ、長軸４０ｎｍの紡錘状粒子とが混在していた。動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は２２０ｎｍであった。このスラリーを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ６つの主ピークを有し、そのうち回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°の３つの主ピークはＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致し、並びに残りの回折角度２θ＝２８．２°、３１．５°及び４９．９°の３つの主ピークはＡＳＴＭカード３６－４２０に記載の単斜晶系酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。よって、得られた水性ゲルは正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムと単斜晶系酸化ジルコニウムとの混合相である。上記スラリーを洗浄した白色スラリーを限外濾過膜を用いて純水で洗浄することにより、ｐＨ３．１、電気伝導度０．０８ｍＳ／ｃｍ、固形分濃度５．０質量％のスラリーを得た。この固形分濃度５．０質量％に調製したスラリーの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は１％であった。
　比較例１１　純水１９９．１ｇに市販の酢酸イットリウム粉末（アルドリッチ社製、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）換算濃度３５．５質量％、酢酸濃度５４．０質量％）２．９ｇと市販のオキシ酢酸ジルコニウム水溶液（第一稀元素化学工業（株）製、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）換算濃度２０．１５質量％、酢酸濃度１２．８質量％）３２．０ｇを加えた後、８．６質量％の水酸化カリウム水溶液４５．０ｇを加えて、Ｙ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比が０．２０、ＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．５、固形分（酢酸イットリウムと酢酸ジルコニウムの酸化物換算の合計：Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）濃度が２．７質量％、ｐＨ１０．６、電気伝導度２１．２ｍＳ／ｃｍの混合水溶液を２７９ｇ調整した。この混合水溶液をＳＵＳ３１６製の３００ｍｌオートクレーブ容器に仕込み、１８０℃で６時間水熱処理した。オートクレーブ容器内の圧力は０．８２ＭＰａであった。水熱処理後の生成物はｐＨ８．１、電気伝導度２５．３ｍＳ／ｃｍの白色スラリーであった。この白色スラリーをデンカンテーション法によって純水で洗浄を行い、ｐＨ４．８、電気伝導度０．０４０ｍＳ／ｃｍ、固形分５．０質量％の白色スラリー１４５ｇを得た。このスラリーは数分静置しただけで固液分離した。この白色スラリーを透過型電子顕微鏡で観察したところ、一次粒子径の最大値は１０ｎｍ、一次粒子径の平均値は８ｎｍの立方体粒子であったが、一次粒子径が凝集して１００～５００ｎｍ程度の二次凝集体が視野全体の半分以上に観察された。動的光散乱法による測定粒子径（Ｎ４プラス装置で測定）は１０８０ｎｍであった。また、このスラリーを１２０℃で乾燥して粉末Ｘ線回折を測定したところ、回折角度２θ＝３０．０°、５０．２°及び５９．５°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３０－１４６８に記載の正方晶又は立方晶系の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。Ｘ線結晶子は１０．７ｎｍであった。上記洗浄した白色スラリーを固形分濃度５．０質量％に調製し、そのスラリーの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は０％であった。
　表２に実施例６乃至実施例１０及び比較例３乃至比較例１１の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１の実施例２、及び表２の実施例６乃至実施例９より、水熱処理する酢酸イットリウムとオキシ酢酸ジルコニウムの混合水溶液におけるＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．２～２．５の範囲の場合、得られる粒子の一次粒子径は８ｎｍの立方体の酸化イットリウムで安定化された酸化ジルコニウム粒子であり、二次粒子径も３０ｎｍ以下であり、固形分濃度５．０質量％に調製したスラリーの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は７０％以上であり、水性ゾルの透明性が高いことが示された。
　それに対して、比較例４より、水熱処理時間が１時間と短い場合、又は比較例５の水熱処理温度が１６０℃より低い場合において、コロイド粒子は十分に又は全く成長せず、無定形物質が生成する。また比較例６の水熱処理温度が３００℃より高い場合、ＳＵＳ３１６製オートクレーブ容器が腐食し、容器から溶出した金属イオンが水性ゾルの凝集を引き起こしていることが分かる。
　比較例７より、水熱処理する酢酸イットリウムとオキシ酢酸ジルコニウムの混合水溶液におけるＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．２より小さい場合、得られた一次粒子は８ｎｍの立方体の酸化イットリウムで安定化された酸化ジルコニウム粒子状であるが、動的光散乱法による測定した粒子は３０ｎｍより大きい粒子径を有することが分かる。さらに、固形分濃度を全質量の５．０質量％に調製したスラリーの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率は７０％未満であり、透明性が低いことが示された。また調製した混合水溶液は、１日後にゲル化し、不安定であった。
　比較例８より、水熱処理する酢酸ジルコニウムとオキシ酢酸ジルコニウムの混合水溶液におけるＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が２．５より大きい場合、得られる粒子の一次粒子は１５ｎｍの立方体の酸化イットリウムで安定化された酸化ジルコニウム粒子と短軸２０ｎｍ、長軸４０ｎｍの紡錘状の単斜晶系酸化ジルコニウム粒子との混合物であった。さらに、固形分濃度を全質量の５．０質量％に調製したスラリーの光路長１０ｍｍにおける波長５５０ｎｍの光線透過率が５５％であることから、得られた水性ゾルの透明性が悪いことが分かる。
　比較例９及び比較例１０より、イットリウムの酢酸塩の代わりにイットリウムの硝酸塩等の強酸塩を使用した場合、透明性が高く単分散に近い酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム粒子は得られないことが分かる。
　比較例１１より、酢酸ジルコニウムと酢酸イットリウムの混合水溶液を水酸化カリウムなどのアルカリでｐＨ８以上にしたものを水熱処理した場合、透過型電子顕微鏡観察による酸化ジルコニウム粒子の平均一次粒子径は１０ｎｍ以下と小さいが、一次粒子は二次凝集体を形成したため、透明性のない水性スラリーが生成することが分かる。
　本発明により得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムゾルに含まれるコロイド粒子は、モース硬度が８．５でコランダム（α－アルミナ）に次ぐ硬度を有し、またダイヤモンドと同程度の高い屈折率を有している。更に本発明により得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム有機溶媒ゾルは高透明性であるため、樹脂のフィラー材に用いることにより、透明性を維持しつつ屈折率及び機械的強度特性の調節材として有用である。また本発明により得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムゾルに含まれるコロイド粒子は、高硬度で高分散性であるため、精密研磨における研磨砥粒としても有用である。更に本発明により得られる酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムゾルに含まれるコロイド粒子は、固体酸化物燃料電池の固体電解質や自動車用エンジンの三元触媒又は四元触媒にも有用である。

Claims (9)

  1. 　イットリウムのカルボン酸塩とオキシ酢酸ジルコニウムとをＹ／（Ｙ＋Ｚｒ）原子比として０．１０～０．６０の範囲で水に溶解した混合水溶液を、１６０～２８０℃で２時間以上水熱処理する工程を含むことを特徴とする酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法。
  2. 　前記イットリウムのカルボン酸塩が酢酸塩又はクエン酸塩である請求項１に記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法。
  3. 　前記混合水溶液における前記イットリウムのカルボン酸塩及びオキシ酢酸ジルコニウムの両者の金属酸化物（Ｙ2Ｏ3＋ＺｒＯ2）換算濃度が全質量に対して１～１０質量％の範囲である請求項１又は請求項２に記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法。
  4. 　前記混合水溶液におけるＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比が１．２～２．５の範囲である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法。
  5. 　前記混合水溶液への酢酸又はクエン酸の添加により、該混合水溶液におけるＣＯＯＨ基／（Ｙ＋Ｚｒ）モル比を１．２～２．５の範囲に調整する請求項４に記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法。
  6. 　前記混合水溶液のｐＨが４．０～５．５である請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法。
  7. 　前記混合水溶液への酢酸又はクエン酸の添加により、該混合水溶液におけるｐＨを４．０～５．５に調整する請求項６に記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法。
  8. 　前記水熱処理された前記混合水溶液を更に脱塩処理する工程を含む請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの製造方法。
  9. 　請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の製造方法で得られたイットリウム安定化酸化ジルコニウム水性ゾルの水媒体を有機溶媒置換法により有機溶媒に置換する工程を含むイットリウム安定化酸化ジルコニウム有機溶媒ゾルの製造方法。
PCT/JP2009/070918 2008-12-16 2009-12-15 酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムゾルの製造方法 WO2010071135A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009801504987A CN102256901A (zh) 2008-12-16 2009-12-15 氧化钇稳定化氧化锆溶胶的制造方法
US13/131,283 US20110281958A1 (en) 2008-12-16 2009-12-15 Production method yttrium oxide-stabilized zirconium oxide sol
JP2010542978A JP5645015B2 (ja) 2008-12-16 2009-12-15 酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムゾルの製造方法
EP09833438.6A EP2380851B1 (en) 2008-12-16 2009-12-15 Method for producing yttrium oxide-stabilized zirconium oxide sol

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008319379 2008-12-16
JP2008-319379 2008-12-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010071135A1 true WO2010071135A1 (ja) 2010-06-24

Family

ID=42268806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/070918 WO2010071135A1 (ja) 2008-12-16 2009-12-15 酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムゾルの製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110281958A1 (ja)
EP (1) EP2380851B1 (ja)
JP (1) JP5645015B2 (ja)
KR (1) KR101604021B1 (ja)
CN (1) CN102256901A (ja)
TW (1) TWI478994B (ja)
WO (1) WO2010071135A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG188775A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-30 Hoya Corp Manufacturing method of glass substrate for magnetic disk, magnetic disk, and magnetic data recording/reproducing device
JP6732947B2 (ja) * 2016-12-22 2020-07-29 第一稀元素化学工業株式会社 ジルコニアゾルおよびその製造方法
CN109718787B (zh) * 2017-10-27 2022-03-08 中国石油化工股份有限公司 铈/钇稳定的氧化锆载体及催化剂
US20210301146A1 (en) * 2018-12-21 2021-09-30 Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd. Zirconium-containing alcohol solution
CN110125326B (zh) * 2019-05-05 2021-01-05 湖南洛兰新材料有限公司 一种钛合金熔模精密铸造用复合涂料、面层涂料及其制备方法与应用
CN110104681B (zh) * 2019-05-05 2022-02-22 西南科技大学 一种不受烧结影响的高韧氧化钇稳定四方氧化锆材料及其制备方法
CN113753949B (zh) * 2021-09-29 2023-06-16 湖南皓志科技股份有限公司 一种多孔介纳米氧化锆的制备方法
CN115124074B (zh) * 2022-07-26 2024-02-06 宣城市晶纳环保科技有限公司 一种高分散复合纳米二氧化锆的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3250243B2 (ja) 1991-12-24 2002-01-28 日産化学工業株式会社 ジルコニア系ゾルの製造方法
JP2008184339A (ja) 2007-01-26 2008-08-14 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 安定化ジルコニア微粒子及びその製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3259585A (en) * 1963-08-14 1966-07-05 Grace W R & Co Process for preparing stabilized zirconia sols
US4713233A (en) * 1985-03-29 1987-12-15 Allied Corporation Spray-dried inorganic oxides from non-aqueous gels or solutions
FR2621033B1 (fr) * 1987-09-29 1990-12-28 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation de zircone stabilisee a l'yttrium et produit ainsi obtenu
IT1217414B (it) * 1988-04-14 1990-03-22 Istituto Guido Donegami S P A Processo per la preparazione di polveri submicroniche di ossido di zirconio stabilizzato con ossido i ittrio
US8647510B2 (en) * 2007-12-28 2014-02-11 3M Innovative Properties Company Method of making zirconia-containing nanoparticles
KR101742762B1 (ko) * 2009-08-07 2017-06-01 토소가부시키가이샤 투명 지르코니아 소결체, 그리고 그의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3250243B2 (ja) 1991-12-24 2002-01-28 日産化学工業株式会社 ジルコニア系ゾルの製造方法
JP2008184339A (ja) 2007-01-26 2008-08-14 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 安定化ジルコニア微粒子及びその製造方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H. VESTEGHEM ET AL.: "Hydrothermal synthesis of colloidal zirconia", KEY ENGINEERING MATERIALS, vol. 132/136, 1997, pages 129 - 132, XP008157078 *
HELEN REVERON ET AL.: "Synthesis and Thermal Behaviour of Nanostructured Zr02 Powders Obtained Under Hydrothermal Conditions", JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY, vol. 5, no. 10, October 2005 (2005-10-01), pages 1643 - 1650, XP008154085 *
See also references of EP2380851A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2380851A4 (en) 2012-08-15
US20110281958A1 (en) 2011-11-17
TW201035262A (en) 2010-10-01
EP2380851A1 (en) 2011-10-26
TWI478994B (zh) 2015-04-01
JPWO2010071135A1 (ja) 2012-05-31
KR101604021B1 (ko) 2016-03-16
CN102256901A (zh) 2011-11-23
EP2380851B1 (en) 2013-09-04
JP5645015B2 (ja) 2014-12-24
KR20110102469A (ko) 2011-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5645015B2 (ja) 酸化イットリウム安定化酸化ジルコニウムゾルの製造方法
JP4918880B2 (ja) ジルコニアゾルの製造方法
KR102361241B1 (ko) 산화지르코늄 입자의 유기 용매 분산체와 그 제조 방법
TWI389849B (zh) 酸性氧化鋯溶膠及其製造方法
JP4922040B2 (ja) 金属酸化物微粒子水分散物及びその製造方法
TW201033127A (en) Method for producing titanium oxide sol
US20100037801A1 (en) Process for Producing Elongated-Shaped Silica Sol
JP5464840B2 (ja) ジルコニア微粒子の製造方法
JP5703549B2 (ja) アルミナドープジルコニアナノ粒子及びその製造方法
WO2011045223A1 (en) Re-dispersible metal oxide nanoparticles and method of making them
Liu et al. Supercritical hydrothermal synthesis of nano-ZrO2: Influence of technological parameters and mechanism
KR101621831B1 (ko) 초미립자 이산화티타늄 및 그 제조 방법
WO2012111717A1 (ja) ルチル型酸化チタンゾルの製造方法
TW200804193A (en) Process for producing metal oxide particle
TW200821264A (en) Method for producing modified zirconium-tin (IV) oxide complex sol
US20080242746A1 (en) Dispersion of metal oxide fine particles and method for producing the same
US7612005B2 (en) Cerium-based oxide fiber and its fabricating method
JP2011105580A (ja) Ｚｒ−Ｏ系粒子を分散質とするゾル及びその製造方法
JP2008239460A (ja) 金属酸化物微粒子分散物及びその製造方法
JP7405078B2 (ja) セリア－ジルコニア系複合酸化物分散液の製造方法
JP2007223881A (ja) 結晶質ハフニアゾルおよびその製造方法
RU2503620C1 (ru) Способ получения стабилизированного водного золя нанокристаллического диоксида церия, допированного гадолинием
CN113800558A (zh) 一种采用水热法制备自稳定纳米氧化锆溶胶的方法
TW201335075A (zh) 金紅石型氧化鈦溶膠的製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980150498.7

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09833438

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2010542978

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117016605

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009833438

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13131283

Country of ref document: US