[發明專利]含有金屬氧化物的顆粒的制造方法

有效

• 申請號: 201380036500.4
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN104487383A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 下川幸正;堂下和宏
• 申請（專利權）人: 日本板硝子株式會社
• 主分類號: C01B33/12
• 分類號: C01B33/12;C01B13/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 葛凡

技術領域

本發明涉及利用以水作為分散介質的金屬氧化物溶膠做原料制造含有金屬氧化物的顆粒的方法。

背景技術

已知利用溶膠凝膠法制造金屬氧化物顆粒的方法。例如，通過以下步驟制造薄片狀二氧化硅：(1)在醇水溶液中使硅醇鹽水解和縮聚，生成二氧化硅溶膠；(2)將該二氧化硅溶膠涂布在基體上形成薄膜；(3)將該薄膜從基體剝離。當使用堿性的二氧化硅溶膠時，薄膜變脆從而成品率下降。因此，上述方法適用于酸性的二氧化硅溶膠。

上述薄片狀二氧化硅被稱作玻璃鱗片，使其分散到由其他材料構成的基質中來使用。例如，通過添加玻璃鱗片，樹脂成形體的強度和尺寸精度提高。還已知利用金屬或者金屬氧化物的膜覆蓋玻璃鱗片的表面而提高了反射率的發光性顏料。發光性顏料配合于化妝品、墨液等，而提高了其商品價值。

例如專利文獻1～4中公開了使用溶膠凝膠法的玻璃鱗片的制造方法的具體情況。

另外，提出有下述獲得陶瓷薄膜的方法：在水性介質相和不溶于水性介質相的二液相界面中使金屬醇鹽水解而形成陶瓷前驅物薄膜，然后對獲得的陶瓷前驅物薄膜進行燒結而獲得陶瓷薄膜(參照專利文獻5)。

另外，提出有下述獲得氧化物陶瓷納米片的方法：對經化學修飾的金屬醇鹽進行部分水解從而使其聚合物化，將該聚合物溶解在相對于水具有溶解性的溶劑中而得到溶液，將該溶液在水面上展開形成凝膠納米片，對該凝膠納米片進行干燥燒結而獲得氧化物陶瓷納米片(參照專利文獻6)。

作為利用溶膠凝膠法在現實中實現了量產的金屬氧化物顆粒，二氧化硅顆粒最多。但是，通過利用包含鈦、鋯等其他金屬元素的金屬醇鹽，也能夠實施溶膠凝膠法。關于利用溶膠凝膠法獲得的鈦氧化物微粒，其紫外線遮蔽功能和光催化劑功能受到矚目。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第3151620號公報；

專利文獻2：日本專利第2861806號公報；

專利文獻3：日本特開平4－42828號公報；

專利文獻4：日本特開平7－315859號公報；

專利文獻5：日本專利第2592307號公報；

專利文獻6：日本特開2004－224623號公報。

發明內容

發明所要解決的課題

在專利文獻1～4所記載的方法中，需要在基板上涂布二氧化硅溶膠，此外還需要剝離在基板上形成的薄膜。因此，利用這些方法，難以提高生產率。在專利文獻5所記載的方法中，所獲得的陶瓷前驅物薄膜的大小依存于水性介質相和不溶于水性介質相的二液相界面的面積。另外，為了制作顆粒，需要對陶瓷前驅物薄膜進行粉碎。因此，在該方法中，存在提高金屬氧化物顆粒的生產率的余地。在專利文獻6所記載的方法中，雖然能夠獲得氧化物陶瓷納米片，但是為了制作顆粒，需要對氧化物陶瓷納米片進行粉碎。因此，在該方法中，存在提高金屬氧化物顆粒的生產率的余地。

鑒于上述情況，本發明的目的在于提供一種生產率良好的含有金屬氧化物的顆粒的制造方法。

用于解決課題的方法

本發明提供一種含有金屬氧化物的顆粒的制造方法，包括：將包含金屬氧化物膠體粒子作為分散質而且以水為分散介質的pH為7以上的金屬氧化物溶膠供給到電解質的水溶液中，使所述金屬氧化物膠體粒子凝聚而在所述水溶液中生成含有所述金屬氧化物的凝聚體，并使所述凝聚體在所述水溶液中沉淀的工序；以及在生成所述凝聚體后從所述水溶液分離所述凝聚體的工序。

發明效果

詳細情況后述，在本發明的制造方法中，利用以下現象作為顆粒形成原理：即，在金屬氧化物溶膠與上述水溶液相互擴散的過程中，金屬氧化物膠體粒子間的電排斥力減小而膠體粒子發生凝聚，凝聚體在水溶液中沉淀。在該形成原理中，若向電解質的水溶液供給金屬氧化物，則金屬氧化物的膠體粒子彼此凝聚從而獲得含有金屬氧化物的顆粒。因此，當制造金屬氧化物的顆粒時，不需要向基板涂布金屬氧化物溶膠。此外，因為不經歷粉碎工序也能夠制造金屬氧化物顆粒，所以金屬氧化物顆粒的生產率良好。

附圖說明

圖1是實施例1涉及的顆粒由SEM(掃描式電子顯微鏡)拍攝的照片。

圖2是實施例5涉及的顆粒由SEM拍攝的照片。

圖3是實施例8涉及的顆粒由SEM拍攝的照片。

圖4是實施例11涉及的顆粒由SEM拍攝的照片。

圖5是實施例13涉及的顆粒由SEM拍攝的照片。

圖6是實施例14涉及的顆粒由SEM拍攝的照片。