含有金属氧化物的颗粒的制造方法技术

本发明专利技术的含有金属氧化物的颗粒的制造方法包括：将包含金属氧化物胶体粒子作为分散质而且以水为分散介质的pH为7以上的金属氧化物溶胶供给到电解质的水溶液中，使金属氧化物胶体粒子凝聚从而在水溶液中生成含有金属氧化物的凝聚体，并使凝聚体在水溶液中沉淀的工序；以及在生成凝聚体后从水溶液分离凝聚体的工序。由此，能够提供生产率良好的含有金属氧化物的颗粒的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的包括：将包含金属氧化物胶体粒子作为分散质而且以水为分散介质的pH为7以上的金属氧化物溶胶供给到电解质的水溶液中，使金属氧化物胶体粒子凝聚从而在水溶液中生成含有金属氧化物的凝聚体，并使凝聚体在水溶液中沉淀的工序；以及在生成凝聚体后从水溶液分离凝聚体的工序。由此，能够提供生产率良好的。【专利说明】
本专利技术涉及利用以水作为分散介质的金属氧化物溶胶做原料制造含有金属氧化 物的颗粒的方法。
技术介绍
已知利用溶胶凝胶法制造金属氧化物颗粒的方法。例如，通过以下步骤制造薄片 状二氧化硅：（1)在醇水溶液中使硅醇盐水解和缩聚，生成二氧化硅溶胶；（2)将该二氧化 硅溶胶涂布在基体上形成薄膜；（3)将该薄膜从基体剥离。当使用碱性的二氧化硅溶胶时， 薄膜变脆从而成品率下降。因此，上述方法适用于酸性的二氧化硅溶胶。 上述薄片状二氧化硅被称作玻璃鳞片，使其分散到由其他材料构成的基质中来使 用。例如，通过添加玻璃鳞片，树脂成形体的强度和尺寸精度提高。还已知利用金属或者金 属氧化物的膜覆盖玻璃鳞片的表面而提高了反射率的发光性颜料。发光性颜料配合于化妆 品、墨液等，而提尚了其商品价值。 例如专利文献1?4中公开了使用溶胶凝胶法的玻璃鳞片的制造方法的具体情 况。 另外，提出有下述获得陶瓷薄膜的方法：在水性介质相和不溶于水性介质相的二 液相界面中使金属醇盐水解而形成陶瓷前驱物薄膜，然后对获得的陶瓷前驱物薄膜进行烧 结而获得陶瓷薄膜（参照专利文献5)。 另外，提出有下述获得氧化物陶瓷纳米片的方法：对经化学修饰的金属醇盐进行 部分水解从而使其聚合物化，将该聚合物溶解在相对于水具有溶解性的溶剂中而得到溶 液，将该溶液在水面上展开形成凝胶纳米片，对该凝胶纳米片进行干燥烧结而获得氧化物 陶瓷纳米片（参照专利文献6)。 作为利用溶胶凝胶法在现实中实现了量产的金属氧化物颗粒，二氧化硅颗粒最 多。但是，通过利用包含钛、锆等其他金属元素的金属醇盐，也能够实施溶胶凝胶法。关于 利用溶胶凝胶法获得的钛氧化物微粒，其紫外线遮蔽功能和光催化剂功能受到瞩目。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本专利第3151620号公报； 专利文献2 :日本专利第2861806号公报； 专利文献3 :日本特开平4 一 42828号公报； 专利文献4 :日本特开平7 - 315859号公报； 专利文献5 :日本专利第2592307号公报； 专利文献6 :日本特开2004 - 224623号公报。
技术实现思路
专利技术所要解決的课题 在专利文献1?4所记载的方法中，需要在基板上涂布二氧化硅溶胶，此外还需要 剥离在基板上形成的薄膜。因此，利用这些方法，难以提高生产率。在专利文献5所记载的 方法中，所获得的陶瓷前驱物薄膜的大小依存于水性介质相和不溶于水性介质相的二液相 界面的面积。另外，为了制作颗粒，需要对陶瓷前驱物薄膜进行粉碎。因此，在该方法中，存 在提高金属氧化物颗粒的生产率的余地。在专利文献6所记载的方法中，虽然能够获得氧 化物陶瓷纳米片，但是为了制作颗粒，需要对氧化物陶瓷纳米片进行粉碎。因此，在该方法 中，存在提高金属氧化物颗粒的生产率的余地。 鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供一种生产率良好的含有金属氧化物的颗粒 的制造方法。 用于解决课题的方法 本专利技术提供一种，包括：将包含金属氧化物胶 体粒子作为分散质而且以水为分散介质的PH为7以上的金属氧化物溶胶供给到电解质的 水溶液中，使所述金属氧化物胶体粒子凝聚而在所述水溶液中生成含有所述金属氧化物的 凝聚体，并使所述凝聚体在所述水溶液中沉淀的工序；以及在生成所述凝聚体后从所述水 溶液分离所述凝聚体的工序。 专利技术效果 详细情况后述，在本专利技术的制造方法中，利用以下现象作为颗粒形成原理：即，在 金属氧化物溶胶与上述水溶液相互扩散的过程中，金属氧化物胶体粒子间的电排斥力减小 而胶体粒子发生凝聚，凝聚体在水溶液中沉淀。在该形成原理中，若向电解质的水溶液供给 金属氧化物，则金属氧化物的胶体粒子彼此凝聚从而获得含有金属氧化物的颗粒。因此，当 制造金属氧化物的颗粒时，不需要向基板涂布金属氧化物溶胶。此外，因为不经历粉碎工序 也能够制造金属氧化物颗粒，所以金属氧化物颗粒的生产率良好。 【专利附图】【附图说明】 图1是实施例1涉及的颗粒由SEM(扫描式电子显微镜）拍摄的照片。 图2是实施例5涉及的颗粒由SEM拍摄的照片。 图3是实施例8涉及的颗粒由SEM拍摄的照片。 图4是实施例11涉及的颗粒由SEM拍摄的照片。 图5是实施例13涉及的颗粒由SEM拍摄的照片。 图6是实施例14涉及的颗粒由SEM拍摄的照片。 图7是实施例15涉及的颗粒由SEM拍摄的照片。 图8是实施例16涉及的颗粒由SEM拍摄的照片。 图9是实施例17涉及的颗粒由SEM拍摄的照片。 图10是实施例20涉及的颗粒由SEM拍摄的照片。 【具体实施方式】 首先，对本专利技术的制造方法中生成含有金属氧化物的颗粒的机理进行说明。 若将以水为分散介质的金属氧化物溶胶供给至电解质的水溶液中，则在该溶胶与 接纳了溶胶的水溶液的界面开始液相的相互扩散。在水溶液中，存在电解质电离的离子。通 过该离子，溶胶的胶体粒子的表面电荷被中和，胶体粒子彼此间的电排斥力减小，胶体粒子 彼此凝聚，生成含有金属氧化物的凝聚体。若凝聚体成长到无法在水溶液中分散的程度的 大小，则该凝聚体在水溶液中沉淀。通过使该凝聚体从水溶液中分离，能够获得包含金属氧 化物颗粒的颗粒。 还可以想到在金属氧化物溶胶中投入电解质或者电解质的水溶液从而形成金属 氧化物的凝聚体。但是，在投入有电解质或者电解质的水溶液的金属氧化物溶胶中，为了使 电解质或来自电解质的离子均匀地扩散需要一定程度的时间。当混合的金属氧化物溶胶与 电解质的水溶液的量多时，电解质的均匀扩散需要更多的时间。因此，所生成的凝聚体的大 小、形状根据将电解质或者电解质的水溶液投入到金属氧化物溶胶中的位置等可能会产生 偏差。与此相对，若将金属氧化物溶胶投入到电解质已经均匀分散的水溶液中，则所生成的 凝聚体的大小和形状容易变得均匀。因此，在本专利技术涉及的方法中，将金属氧化物溶胶供给 到电解质的水溶液中。 在酸性金属氧化物溶胶中，一般情况下，由于水合能的原因，胶体粒子无法相互接 近而处于稳定状态。因此，在酸性金属氧化物溶胶中，难以由于添加少量的电解质而产生电 排斥力减小导致的胶体粒子的凝聚。与此相对，在碱性金属氧化物溶胶中，水合能的影响 小，胶体粒子由于胶体粒子表面的由-MO-H +和-MO-R+ (其中，M是Si、Ti、Zr等金属元素 ，R 是以Na为代表的碱金属元素）所示的双电层而使胶体粒子处于稳定状态。因此，在碱性金 属氧化物溶胶中，即使添加较少量的电解质，胶体粒子间的排斥力也会充分减小，从而生成 金属氧化物的凝聚体。为了相对减少添加至水溶液中的电解质的添加量，优选使用碱性的 金属氧化物溶胶。严格地说，胶体粒子相凝聚的溶胶并非一定是碱性的，其PH为7以上即 可。 以下，针对构成本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有金属氧化物的颗粒的制造方法，其包括：将包含金属氧化物胶体粒子作为分散质并且以水为分散介质的pH为7以上的金属氧化物溶胶供给到电解质的水溶液中，使所述金属氧化物胶体粒子凝聚从而在所述水溶液中生成含有所述金属氧化物的凝聚体，并使所述凝聚体在所述水溶液中沉淀的工序；以及在生成所述凝聚体后从所述水溶液分离所述凝聚体的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：下川幸正，堂下和宏，
申请(专利权)人：日本板硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP