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酸化物粒子を分散させるための組成物、粒子が分散されている組成物及びその製造方法並びにアナターゼ型酸化チタン焼結体 新技術説明会

国内特許コード P08S000079
整理番号 GI-H15-29
掲載日 2008年6月6日
出願番号 特願2006-511621
登録番号 特許第5205611号
出願日 平成17年3月17日(2005.3.17)
登録日 平成25年3月1日(2013.3.1)
国際出願番号 JP2005004804
国際公開番号 WO2005094978
国際出願日 平成17年3月17日(2005.3.17)
国際公開日 平成17年10月13日(2005.10.13)
優先権データ
  • 特願2004-079265 (2004.3.18) JP
発明者
  • 櫻田 修
  • 橋場 稔
  • 高橋 康隆
  • 大矢 智一
  • 斉藤 雅昭
出願人
  • 国立大学法人岐阜大学
発明の名称 酸化物粒子を分散させるための組成物、粒子が分散されている組成物及びその製造方法並びにアナターゼ型酸化チタン焼結体 新技術説明会
発明の概要 【課題】 種々の粒子の懸濁液に対して優れた分散効果を有し且つ環境面への負荷のない粒子を分散させるための組成物、安定して粒子が分散されている組成物及びその製造方法並びにアナターゼ型酸化チタン焼結体を提供する。
【解決手段】 本発明の粒子を分散させるための組成物は、+3~5価の金属元素(例えば、チタン等)を含む金属アルコキシドと、有機酸(例えば、乳酸等)と、水と、を混合することにより得られたことを特徴とする。本発明の粒子が分散されている組成物は、粒子(例えば、酸化物粒子等)と、上記粒子を分散させるための組成物と、を含むことを特徴とする。本発明の粒子が分散されている組成物の製造方法は、上記粒子を分散させるための組成物と、粒子と、溶媒(例えば、水等)とを混合する混合工程を備えており、且つこの混合工程において、上記組成物の混合量を上記粒子の等電点に応じて制御することを特徴とする。
【選択図】 図2
従来技術、競合技術の概要


従来より、粒子の分散系の調製には、静電的な粒子の反発を利用するための懸濁液のpH調整、及び分散剤の添加が主に行われている。この分散剤としては、例えば、水ガラス、ポリリン酸等の無機電解質、並びに高分子電解質が一般的に使用されている。特に濃厚な懸濁液の調製には、高分子電解質を分散剤として添加する以外では困難と考えられてきた。



また、コロイド科学において、多価のイオンが少量でも共存すると懸濁液の安定性が崩れることが一般的に知られており、チタン(+4価)等の多価金属のような高い陽電荷をもつイオンの共存下では、分散系はすぐに凝集してしまうと考えられてきた。
更に、チタン等の多価金属のイオンを含む水溶液は、その陽電荷密度のために、アクア錯イオンが容易に加水分解・縮合し、一般には塩基性酸化物として沈殿する傾向があり、多価金属イオンを含む水溶液は極めて酸濃度が高い条件でしか安定に得られないことが知られている(例えば、米国特許第2926183号等)。

産業上の利用分野


本発明は、酸化物粒子を分散させるための組成物、粒子が分散されている組成物及びその製造方法並びにアナターゼ型酸化チタン焼結体に関する。更に詳しくは、種々の粒子の懸濁液に対して優れた分散効果を有し且つ環境面への負荷のない酸化物粒子を分散させるための組成物、安定して粒子が分散されている組成物及びその製造方法並びにアナターゼ型酸化チタン焼結体に関する。
本発明は、セラミックス材料、光触媒材料、光学材料及び電子材料分野等において幅広く利用できる。

特許請求の範囲 【請求項1】
酸化物粒子を分散させるための組成物であって、
本組成物は、+3~5価の金属元素を含む金属アルコキシドと、シュウ酸以外の有機酸と、水と、を混合することにより得られ、
上記有機酸と上記金属アルコキシドとの混合割合(有機酸:金属アルコキシド)は、モル比で(0.5~1.8):1であり、
上記金属元素アルミニウム又はチタンであり、
上記有機酸、乳酸、クエン酸及び酒石酸のうちの少なくとも1種であり、
本組成物は、上記金属アルコキシド及び上記有機酸に由来する、有機酸金属錯体を含む透明な水溶液であり、
上記水溶液のpHは2~11であることを特徴とする酸化物粒子を分散させるための組成物。

【請求項2】
上記混合において、上記水の存在により加水分解された上記金属アルコキシド由来の加水分解物と、上記有機酸とを、1~6週間撹拌する請求項1に記載の酸化物粒子を分散させるための組成物。

【請求項3】
酸化物粒子と、請求項1又は2に記載の酸化物粒子を分散させるための組成物と、を含むことを特徴とする粒子が分散されている組成物。

【請求項4】
上記酸化物粒子の含有割合が、60体積%以下である請求項に記載の粒子が分散されている組成物。

【請求項5】
pH2~11である請求項又はに記載の粒子が分散されている組成物。

【請求項6】
セラミックス材料、光触媒材料、光学材料又は電子材料分野に用いられる請求項乃至のいずれかに記載の粒子が分散されている組成物。

【請求項7】
アナターゼ型酸化チタン粒子と、請求項1又は2に記載の酸化物粒子を分散させるための組成物と、を含み、
上記有機酸と上記金属アルコキシドとの混合割合(有機酸:金属アルコキシド)は、モル比で(0.7~1.5):1であり、
上記金属アルコキシドはチタンアルコキシドであることを特徴とする粒子が分散されている組成物。

【請求項8】
請求項に記載の粒子が分散されている組成物の固形分が焼結されたことを特徴とするアナターゼ型酸化チタン焼結体。

【請求項9】
焼結温度が、300~750℃である請求項に記載のアナターゼ型酸化チタン焼結体。

【請求項10】
光触媒材料又は太陽電池材料分野に用いられる請求項又はに記載のアナターゼ型酸化チタン焼結体。

【請求項11】
請求項1又は2に記載の酸化物粒子を分散させるための組成物と、酸化物粒子と、溶媒とを混合する混合工程を備えており、且つ該混合工程において、上記組成物の混合量を上記酸化物粒子の等電点に応じて制御することを特徴とする粒子が分散されている組成物の製造方法。

【請求項12】
上記溶媒が、水である請求項11に記載の粒子が分散されている組成物の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
岐阜大学産官学連携推進本部では、岐阜大学における知的財産の創出・管理・活用のマネジメントをしています。上記の特許・技術に関心のある方は、下記問い合わせ先に整理番号とともにご相談下さい。


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