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粗大粒子添加によるナノ粒子スラリーの分散処理方法 コモンズ

国内特許コード P140010201
掲載日 2014年1月10日
出願番号 特願2013-248960
公開番号 特開2015-105217
出願日 平成25年12月2日(2013.12.2)
公開日 平成27年6月8日(2015.6.8)
発明者
  • 藤 正督
  • 佐藤 絵美子
  • 白井 孝
  • 高井 千加
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 粗大粒子添加によるナノ粒子スラリーの分散処理方法 コモンズ
発明の概要 【課題】シリカ粒子等のナノセラミクス粒子を超音波照射によりスラリー中で効率的に分散させる方法を提供する。
【解決手段】分散させたいナノ粒子に加えてナノ粒子より粒径の大きい粒子を溶液に投入し、超音波照射を付与後、静置して沈降粒子を除いて上澄み液を採取する、ナノセラミクス粒子を含むスラリーの分散方法。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



ナノメートルサイズのセラミクス粒子(以下、ナノセラミクス粒子という)は、熱伝導制御材、光学材料、電子材料、あるいは医療分野等の幅広い分野で応用されている。セラミクス粒子の中でもナノシリカ粒子は、それぞれ研究開発が活発になされており、それ自体が透明性を有すること、粒子径が可視光波長以下であること、特に中空粒子の場合は内部が空洞のため、空気とシリカ殻との界面の面積が増加して、シリカ表面での光の散乱が起こりやく、光透過性と光散乱性を併せて有し、上記用途等を念頭に研究開発が活発になされている。ナノシリカの他に、チタニアは光触媒用にナノメートルサイズの微粒子化が検討され、セリアあるいはジルコニアは排ガス浄化用の触媒として同じくナノメートルサイズの微粒子化が検討されている。





ナノシリカ粒子、あるいは他のセラミクス粒子を上記の用途等に利用するに際しては、スラリー中での粒子分散性が極めて重要である。セラミクス粒子のスラリーでの分散性を良くするには、コロイド化学的な分散手法に加えて、凝集体の機械的な解砕が必要となる。ナノ粒子の機械的解砕・分散手法として、ビーズミル、ジェットミル、あるいは超音波照射等が挙げられる。超音波照射は装置あるいは操作の簡便さのため、解砕手法として頻繁に用いられている。(特許文献1参照)。具体的には、ナノ粒子スラリーに超音波を照射し、キャビテーション効果や溶媒と粒子の位相差などにより、ナノ粒子の解砕が行われてきた。しかし、スラリー中超音波照射によるナノ粒子凝集体の解砕には限度がある。

産業上の利用分野



本発明は、シリカ等のナノセラミクス粒子の分散性に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
ナノセラミクス粒子と平均一次粒子径1μm~30μmの粗大セラミクス粒子を溶液に混合したスラリーに超音波を付与後、静置して沈降粒子を除いて上澄み液を採取する、ナノセラミクス粒子を含むスラリーの分散方法。

【請求項2】
固形分濃度0.1~10質量%のナノセラミクス粒子を含むスラリーに、ナノセラミクス粒子と粗大セラミクス粒子との重量比が1:1~50:1となるように粗大セラミクス粒子を添加する請求項1に記載のナノセラミクス粒子を含むスラリーの分散方法。

【請求項3】
前記超音波の周波数が35kHz~1MHzである、請求項1または2に記載のナノセラミクス粒子を含むスラリーの分散方法。

【請求項4】
前記粗大セラミクス粒子がアモルファスシリカまたは結晶性シリカのいずれかである、請求項1~3のいずれかに記載のナノセラミクス粒子を含むスラリーの分散方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013248960thum.jpg
出願権利状態 公開
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